脑机接口:展望神经连接器的未来

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1536 次浏览 • 2020-01-06 07:51 • 来自相关话题

伊隆·马斯克(Elon Musk)的Neuralink项目可以推动纳米微型连接器技术的创新。连接器越小,它在医学脑机接口应用中的功能就越强大。





 
通常,在此出版物中,我们涵盖与连接器和电缆组装行业相关的主题,以及针对每种可能应用中的电子领域当前挑战的最新技术和最佳解决方案。在本文中,我们将研究脑机接口在一个特定应用中的连接器和电缆的未来-也许是遥遥无期的未来。

工具一直是我们先天功能的扩展,计算机也是如此。联网计算机,就像通过Internet连接的计算机一样,将人类的能力扩展到了另一个层次,数十亿人类的思想能够在彼此之间共享思想和信息。尽管该网络非常有用,但它仍然依靠古老的技术来中介信息流:语言。我们认为这是理所当然的,但这非常麻烦。互联网基础设施的真正瓶颈不是电子化的:它是人类的大脑,神经和眼球,负责解码并理解以互联网发送的语言编码的信息和思想。

如果有一项技术可以绕过语言直接将思想集中在一起?毫不奇怪,正是埃隆·马斯克(Elon Musk)率先真正重视这一想法。在2016年,他启动了Neuralink,该项目旨在在大脑和计算机之间建立这种直接的连接,或者在可能的情况下创建脑机接口。自公司成立以来对公司活动的了解并不多,但是围绕将数字电子设备直接连接到大脑以有效地交换信息的技术挑战进行了一些有趣的讨论。

大脑的电子

Tim Urban 在他的博客Wait But Why中讨论了这些技术挑战详细内容包括对大脑本身的“电子学”的调查。大脑和神经系统由神经元及其轴突和树突形式的大量生物布线组成,这些生物布线在整个大脑和身体中接收和传输电信号。正如Urban所指出的,科学理解这些系统在宏观水平上如何运作良好。大脑本身的内部运作是另一回事,但是令人惊讶的是,弄清楚大脑在神经水平上的电信号传递可能并不是建立Neuralink特定品牌的脑机接口的最困难的部分。相反,最大的挑战将是对硬件本身进行工程设计。要了解为什么会有这样的挑战,我们需要确切了解Neuralink的特定类型的脑机接口将要执行的操作,





 
脑机接口的状态

实际上,大脑已经与机器直接通信已经有一段时间了。迄今为止,生物假体应用是最普及的脑机接口技术,使用户无需肌肉控制即可直接控制假体驱动。此类别中还包括可以代替听力和视力丧失的设备。1970年代,威廉·多贝(William Dobelle)博士将一种生物相容性实验电极植入患者的视觉皮层中,当刺激该皮层时,患者可以看到“ phosph”或闪光。

自1950年代末以来,用于治疗感音神经性听力损失的人工耳蜗问世。这些设备将声音转换为电信号,直接刺激耳蜗并恢复听力。在近70年的历史中,这种人机界面技术一直在稳步改进。如今,包括Omnetics在内的供应商提供的纳米微型连接器已达到了小规模,可靠性和坚固性的水平,不仅改善了此类现有设备的性能,而且还推动了其他脑机接口技术的发展。Omnetics生产一些可用的最小的微型和纳米微型连接器,但正如我们将看到的,即使它们的微型化规模也可能难以满足像Neuralink这样的项目的需求。





 
像微型计算机(Omnetics)(右)这样的纳米微型连接器已经在诸如耳蜗植入物(左)的脑机接口中使用。

但是,并非所有的脑机接口都有治疗用途。2002年,英国雷丁大学(University of Reading University)教授凯文·沃威克(Kevin Warwick)植入了名为BrainGate的脑机接口,该接口可使人体外部的电子与他的中枢神经相接。Warwick随后得以通过互联网控制机械臂。沃里克项目的“增强”方面(即增加而不是仅仅替换功能)也是Neuralink的最终目标,但规模更大。

全新的脑机界面

当今可用的能够直接与人脑交互的电极能够以不同的精确度监视或刺激一百到一百个单个神经元之间的任何地方。其他监视和与神经元互动的方​​法,包括功能性磁共振成像(fMRI)扫描和脑电图(EEG),都不够灵敏或反应不足,无法在单个的单个神经元水平上测量整个大脑的活动。但是,Neuralink的目标是与整个大脑的神经元级接口。





 
纳米微型连接器是脑机接口开发中的关键组件,并且尺寸不断缩小,功能不断增强,以帮助支持能够直接与人类大约1000亿个神经元接口的脑机接口的开发。脑。

考虑到人脑在不断变化其结构的1000亿个神经元的范围内,建立与每个人的有效脑机接口的工程难题立即变得清晰起来。不正确地与一百个神经元交互,甚至刺激视觉皮层以产生光的感知,与直接与所有1000亿个神经元甚至数万至数十万个神经元交互,这将使有用的大脑之间存在巨大差异机界面应用程序。

Neuralink团队希望电极技术将像摩尔定律一样受摩尔定律的约束,并且将以超过线性的速度加速发展。包括黑石微系统公司在内的公司正在这一领域进行创新,黑石的商业犹他州阵列电极阵列具有灵活的设计,可以将其连接到各种连接器上以用于不同的应用。





Blackrock Microsystems Cereport连接器

例如,Blackrock的Cereport连接器和相关的电缆组件适用于人类的“慢性”使用。

在2019年7月,Neuralink在旧金山的加利福尼亚科学院作了演讲,该公司概述了其技术外观的一些初始阶段。Neuralink开发了一种原型机器人,该机器人能够在不损害大脑血管的情况下将4至6μm宽度的电极“线”插入大脑。尽管这是高度机密的公司的一项重大技术公告,但马斯克承认,此次活动主要是为了招募人才,而面对Neuralink努力的绝大多数技术工程障碍仍未克服。无论Musk
演讲的目的是什么,现在存在的微米级电极技术都宣布
了Neuralink在小型电子产品方面的巨大创新。

查看这项技术可能就像查看1940年代的真空管一样。马斯克每家公司的目的似乎确实是在推动行业改变世界技术的步伐。Neuralink希望在电极和其他脑机接口方面引发类似的创新,但是没人知道该技术的未来会是什么样。无论如何,微米级微型连接器和电缆组件(尤其是柔性医疗电子设备)的持续创新必将成为其中的一部分。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Neil Shurtz , July 30, 2019】
  查看全部
伊隆·马斯克(Elon Musk)的Neuralink项目可以推动纳米微型连接器技术的创新。连接器越小,它在医学脑机接口应用中的功能就越强大。

Neurons-PCB-Brain-768x512.jpg

 
通常,在此出版物中,我们涵盖与连接器和电缆组装行业相关的主题,以及针对每种可能应用中的电子领域当前挑战的最新技术和最佳解决方案。在本文中,我们将研究脑机接口在一个特定应用中的连接器和电缆的未来-也许是遥遥无期的未来。

工具一直是我们先天功能的扩展,计算机也是如此。联网计算机,就像通过Internet连接的计算机一样,将人类的能力扩展到了另一个层次,数十亿人类的思想能够在彼此之间共享思想和信息。尽管该网络非常有用,但它仍然依靠古老的技术来中介信息流:语言。我们认为这是理所当然的,但这非常麻烦。互联网基础设施的真正瓶颈不是电子化的:它是人类的大脑,神经和眼球,负责解码并理解以互联网发送的语言编码的信息和思想。

如果有一项技术可以绕过语言直接将思想集中在一起?毫不奇怪,正是埃隆·马斯克(Elon Musk)率先真正重视这一想法。在2016年,他启动了Neuralink,该项目旨在在大脑和计算机之间建立这种直接的连接,或者在可能的情况下创建脑机接口。自公司成立以来对公司活动的了解并不多,但是围绕将数字电子设备直接连接到大脑以有效地交换信息的技术挑战进行了一些有趣的讨论。

大脑的电子

Tim Urban 在他的博客Wait But Why中讨论了这些技术挑战详细内容包括对大脑本身的“电子学”的调查。大脑和神经系统由神经元及其轴突和树突形式的大量生物布线组成,这些生物布线在整个大脑和身体中接收和传输电信号。正如Urban所指出的,科学理解这些系统在宏观水平上如何运作良好。大脑本身的内部运作是另一回事,但是令人惊讶的是,弄清楚大脑在神经水平上的电信号传递可能并不是建立Neuralink特定品牌的脑机接口的最困难的部分。相反,最大的挑战将是对硬件本身进行工程设计。要了解为什么会有这样的挑战,我们需要确切了解Neuralink的特定类型的脑机接口将要执行的操作,

PCB-Brain-768x447.jpeg

 
脑机接口的状态

实际上,大脑已经与机器直接通信已经有一段时间了。迄今为止,生物假体应用是最普及的脑机接口技术,使用户无需肌肉控制即可直接控制假体驱动。此类别中还包括可以代替听力和视力丧失的设备。1970年代,威廉·多贝(William Dobelle)博士将一种生物相容性实验电极植入患者的视觉皮层中,当刺激该皮层时,患者可以看到“ phosph”或闪光。

自1950年代末以来,用于治疗感音神经性听力损失的人工耳蜗问世。这些设备将声音转换为电信号,直接刺激耳蜗并恢复听力。在近70年的历史中,这种人机界面技术一直在稳步改进。如今,包括Omnetics在内的供应商提供的纳米微型连接器已达到了小规模,可靠性和坚固性的水平,不仅改善了此类现有设备的性能,而且还推动了其他脑机接口技术的发展。Omnetics生产一些可用的最小的微型和纳米微型连接器,但正如我们将看到的,即使它们的微型化规模也可能难以满足像Neuralink这样的项目的需求。

Cochlear-Implant-and-Omnetics-Connectors-768x402.jpg

 
像微型计算机(Omnetics)(右)这样的纳米微型连接器已经在诸如耳蜗植入物(左)的脑机接口中使用。

但是,并非所有的脑机接口都有治疗用途。2002年,英国雷丁大学(University of Reading University)教授凯文·沃威克(Kevin Warwick)植入了名为BrainGate的脑机接口,该接口可使人体外部的电子与他的中枢神经相接。Warwick随后得以通过互联网控制机械臂。沃里克项目的“增强”方面(即增加而不是仅仅替换功能)也是Neuralink的最终目标,但规模更大。

全新的脑机界面

当今可用的能够直接与人脑交互的电极能够以不同的精确度监视或刺激一百到一百个单个神经元之间的任何地方。其他监视和与神经元互动的方​​法,包括功能性磁共振成像(fMRI)扫描和脑电图(EEG),都不够灵敏或反应不足,无法在单个的单个神经元水平上测量整个大脑的活动。但是,Neuralink的目标是与整个大脑的神经元级接口。

Nerve-Cell-Nano-Connectors-768x432.jpg

 
纳米微型连接器是脑机接口开发中的关键组件,并且尺寸不断缩小,功能不断增强,以帮助支持能够直接与人类大约1000亿个神经元接口的脑机接口的开发。脑。

考虑到人脑在不断变化其结构的1000亿个神经元的范围内,建立与每个人的有效脑机接口的工程难题立即变得清晰起来。不正确地与一百个神经元交互,甚至刺激视觉皮层以产生光的感知,与直接与所有1000亿个神经元甚至数万至数十万个神经元交互,这将使有用的大脑之间存在巨大差异机界面应用程序。

Neuralink团队希望电极技术将像摩尔定律一样受摩尔定律的约束,并且将以超过线性的速度加速发展。包括黑石微系统公司在内的公司正在这一领域进行创新,黑石的商业犹他州阵列电极阵列具有灵活的设计,可以将其连接到各种连接器上以用于不同的应用。

Blackrock-Microsystems-Cereport-Connector.gif

Blackrock Microsystems Cereport连接器

例如,Blackrock的Cereport连接器和相关的电缆组件适用于人类的“慢性”使用。

在2019年7月,Neuralink在旧金山的加利福尼亚科学院作了演讲,该公司概述了其技术外观的一些初始阶段。Neuralink开发了一种原型机器人,该机器人能够在不损害大脑血管的情况下将4至6μm宽度的电极“线”插入大脑。尽管这是高度机密的公司的一项重大技术公告,但马斯克承认,此次活动主要是为了招募人才,而面对Neuralink努力的绝大多数技术工程障碍仍未克服。无论Musk
演讲的目的是什么,现在存在的微米级电极技术都宣布
了Neuralink在小型电子产品方面的巨大创新。

查看这项技术可能就像查看1940年代的真空管一样。马斯克每家公司的目的似乎确实是在推动行业改变世界技术的步伐。Neuralink希望在电极和其他脑机接口方面引发类似的创新,但是没人知道该技术的未来会是什么样。无论如何,微米级微型连接器和电缆组件(尤其是柔性医疗电子设备)的持续创新必将成为其中的一部分。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Neil Shurtz , July 30, 2019】
 

通过标准和定制解决方案满足医疗市场对高密度电连接器的需求

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1117 次浏览 • 2020-01-03 09:07 • 来自相关话题

对于更小,更轻,更符合人体工程学的医疗设备的压倒性趋势推动了医疗市场对高密度电连接器的日益增长的需求。
 
可以通过一系列标准和定制解决方案来满足这些需求,但是提出正确的解决方案并不像简单地向现有的医疗连接器添加更多引脚那样简单。由于国际电工委员会(IEC)规范和其他区域安全法规的结合,设计高密度的连接器并非难事或繁琐,这通常是一项艰巨的任务。

高密度电连接器
高密度电连接器是在相对较小的连接器主体中具有大量单个触点的连接器。标准连接器和高密度连接器之间的界限是任意的,但是高密度术语通常保留给与具有相同外壳尺寸的可比连接器相比通常具有更多触点的连接器。





高密度连接器的设计可容纳比相同外壳尺寸的同类连接器更多的引脚。

对高密度电连接器的需求不断增长 

许多因素,尤其是尺寸,重量和处理要求,都导致了对高密度电连接器的需求不断增长。组件的尺寸和重量一直是许多军事和航空航天应用中的关键因素,由于便携式和患者佩戴设备的日益普及,组件尺寸和重量在医疗市场也变得越来越重要。通过增加给定连接器的接触密度,设计工程师可以提高性能,同时保持相同的占地面积并最大程度地减少额外的重量。采用高密度的接触式地理测量技术还可以防止高引脚数连接器过大和笨拙,以至于无法轻松地进行人机工程学操作,这在诸如患者监护和成像设备之类的高配合周期医疗应用中尤其重要。

医学应用实例:心脏电生理设备 

高性能的关键任务医疗应用(例如心脏电生理设备)负责分析心脏的电信号并诊断各种类型的心律失常,它们也需要高密度的电连接器。

一种这样的心律不齐,即心房纤维性颤动(AFib)是左,/或右心房(即心脏的两个上腔)的正常心跳异常。AFib会干扰心房和心室(即心脏的两个下腔室)之间的正常血液流动,并使中风风险增加四到五倍,因为它使血栓更容易形成。实际上,AFib可导致15-20%的缺血性中风,这些缺血性中风是由血管壁上的血块或脂肪斑块沉积引起的。1仅在美国,估计就有270万人至610万人患有AFib,并且预计这一数字只会随着美国老龄化人口的增加而增加,因为大约2%的65岁以下的人和大约9%的65岁或以下的人年长者有AFib。





心房颤动(AFib)

这种病的流行和危险需要及时,准确的诊断和治疗。在用于诊断AFib的最常见的电生理程序之一中,医生将导管插入心脏的血管中。这些导管包含细小的电极线,可在到达心房后与心脏组织接触并展开,并产生电脉冲图,这将有助于医生查明心律不齐的根本原因,并且可以塌陷或缩回以导引启用插入和删除。





一种电生理导管,在其可展开和可伸缩的导线上具有64个电极。

为了提高电生理导管生成并减轻这些程序花费的时间的心脏图的分辨率,医疗设备设计人员需要将导管电极的数量增加两倍,三倍甚至四倍,并且他们需要高密度连接器这样做不会显着增加设备的尺寸,重量或灵活性。

高密度医疗连接器设计挑战

由于医疗设备市场在很大程度上推动了对高密度电连接器的需求,因此遵守IEC 60601等安全标准至关重要。 

爬电距离和电气间隙 

国际医疗设备电气安全标准IEC 60601对连接器插针之间的爬电距离和电气间隙有严格的要求。电气间隙是导体之间的直线距离(或气隙),爬电距离是导体之间的最短表面距离。





 
这些接触间距要求基于患者保护装置(MOPP)标准。IEC 60601-1规范将与心脏直接接触的医疗电子设备(如电生理导管)定义为CF型设备,并要求它们符合两个MOPP(2MOPP)规范,该规范规定较大的电气间隙和爬电距离-两倍。 1MOPP-确保患者安全。





符合MOPP(左)和2MOPP(右)的电气间隙和爬电要求。

IEC 60601还要求对混合电源和信号电平电压的连接器采取额外的警告措施,要求在极性相反的电源引脚和裸露的导电表面之间以及电源和信号引脚之间留出额外的空间。

防触碰合规 

IEC 60601标准的另一个要求是,连接器触点必须是防触摸的(即,设计为防止人们容易用手指触摸电触点)。使用可模拟人的小手指并由标准规定的尺寸支配的金属测试接头,验证了防触摸的符合性。在防触摸测试中,将连接器的电触点连接到连续性仪的一个极,将测试探针连接到另一极。然后从每个可能的进入角度将测试探针施加到连接器上。如果在探测过程中没有电导通,则认为该连接器符合防触摸标准。





由IEC定义并设计为模拟小手指的测试探针用于测试连接器的防触摸性能。

锁紧机构

为了提高安全性,IEC规定了锁定机制,旨在防止可能导致医疗程序中断的意外断开。锁定机构经常与电气连接争夺空间,并且有多种样式可供选择-包括按钮激活的拇指闩锁,扭转旋转锁以及流行的,被动的,推/拉锁定系统,这些系统将闩锁机构集成到配合机构中,从而消除了其他选择所需的第二步操作-帮助缓解它们所面临的设计挑战。





被动推/拉锁定机制提供了一流的功能。这些机构与正常的低作用力配合配合(左),即使拉线(中间)也可防止插座意外释放,并且易于拆卸(右)。

符合IEC 60601的连接器 

一些连接器可以采用简单的方法来应对IEC 60601要求。例如,当触点总数很低时,只需将引脚间隔为所需的值即可完成任务。 





被动推/拉锁定机制提供了一流的功能。这些机构与正常的低作用力配合配合(左),即使拉线(中间)也可防止插座意外释放,并且易于拆卸(右)。

符合IEC 60601的连接器 

一些连接器可以采用简单的方法来应对IEC 60601要求。例如,当触点总数很低时,只需将引脚间隔为所需的值即可完成任务。 





这种定制的连接器直径约为一英寸,符合人体工程学,尺寸舒适,最多可容纳40个插针。

随着对更多引脚的需求增加,一些设计师使用多个现成的连接器来更轻松地满足IEC要求。但是,此解决方案通常会导致多种不良后果。





可以使用多个现成的连接器来满足IEC要求,但通常会引起其他设计问题。

使用多个现成的连接器意味着操作员有责任将每个插头正确匹配到其各自的插座,并且旨在防止误配合的物理键控选项受到限制,从而使操作员不得不依赖标签,而患者则需要照料护理人员。不同级别的设备处理专业知识,以实现多个正确配对的连接,以确保其安全。随着使用多个连接器,线束也变得更加复杂和笨拙,从而为操作员错误和不良后果留出了更大的空间。 

标准高密度电连接器 

为了满足跨多个市场对更高密度连接器的日益增长的需求,许多制造商正在开发标准的现成的高密度连接器解决方案,当连接器满足特定应用程序的需求时,这将是一种有效且负担得起的选择。生产量在中低范围内(例如,取决于复杂性,最高可达20,000或50,000)。

但是,标准高密度连接器产品的开发涉及一些折衷方案。连接器制造商必须考虑多种特性,才能开发出满足广泛应用需求和预算要求的标准产品,包括材料和电镀特性和成本,引脚数,爬电距离和电气间隙,寿命,工作电压以及是否结合使用可能需要或具有成本效益的信号和电源采用相同的布局,或者添加诸如锁定机制,屏蔽,密封,极化,颜色编码等功能。经验丰富的连接器制造商能够接触关键行业的思想领袖,因此可以成功采用此策略,但不可能实现一种通用的配置,因此每个人都可以使用。

可以通过两种方式解决这一挑战。首先是开发采用模块化接触系统的标准高密度连接器配置,该模块化接触系统能够满足标准零件的各种应用需求。当标准产品仍不能满足需求时,第二个方法是基于已建立的联系系统设计自定义配置,因为这既缩短了上市时间,又降低了投资和风险。





此标准的高密度(79针)连接器具有外径为45mm的金属外壳,带螺纹的锁紧连接螺母,防水密封件,爬电/间隙尺寸为1.6mm。额定温度为175°C,循环寿命高。在评估此标准产品时,设计人员应考虑的一件事是,对于给定的应用,非被动式螺纹联轴器是否是正确的锁定机构。

定制高密度电连接器 

定制连接器通常是高密度应用的最佳解决方案。标准产品提供可能包含给定应用程序不需要的功能,因为在选择标准产品时,必须选择至少具有必需属性的产品,并且此类解决方案通常会包含超出最低应用程序要求的功能,因为它们具有旨在满足尽可能多的应用程序的需求。例如,标准连接器通常使用能够处理高温,化学暴露和各种灭菌过程的昂贵材料生产,并且通常包括旨在满足广泛应用需求的其他功能,例如密封,闩锁和高循环强度。生活。

由于定制解决方案的设计满足了特定应用程序的需求,因此它们可以轻松避免不必要的功能所带来的额外成本和复杂性。例如,如果不打算将连接器用于苛刻的,高交配周期的环境中,例如可高压灭菌的医疗设备或暴露于飞溅或意外回退风险的连接器,则定制解决方案可以采用成本更低的材料,而无需添加密封和闩锁功能。

还有其他优点。在要求符合IEC 60601的医疗应用中,可以设计定制解决方案以满足应用要求的确切爬电距离和电气间隙,而不会浪费电路板空间或冒违规的风险。因此,定制连接器通常会提供更小,更具成本效益的解决方案,并具有更符合人体工程学的设计。

高密度连接器不断发展

随着在多个市场上对高密度连接器的需求不断增长,对具有高引脚数的,具有组合或混合功能的标准和定制解决方案的需求也将继续增长。高密度连接器结合了电源引脚和低压引脚,集成了用于照明或数据传输的光纤触点,或者采用流体或气动连接来进行盐水冲洗,抽吸或充气功能,并且已经日益普及。





这对配对的标准高密度连接器在直径小于18mm的圆形塑料外壳中结合了128个低压触点和七个电源引脚,以及先进的无源锁定系统,可提供尺寸,重量,安全性,性能和处理优势非常适合在各种苛刻的应用中使用。

混合高密度连接器的可用性不断扩展,支持了先进和创新产品的开发。很快,就有可能在单个连接器中组合诊断和治疗功能(例如,心脏标测,压力感测或成像功能以及心脏消融,支架置入或瓣膜放置功能)。

高密度连接器将通过利用现有技术的小型化,高精度处理和混合功能而不断发展,并且随着这些技术的实际应用接近极限,工程师们一定会开发新的连接技术,以进一步提高接触密度,尺寸,重量,性能和功能,而不会影响可靠性和安全性。
 
【摘自Bishop杂志,作者:John Holloway, Principal Engineer at ATL Technology,July 30, 2019】 查看全部
对于更小,更轻,更符合人体工程学的医疗设备的压倒性趋势推动了医疗市场对高密度电连接器的日益增长的需求。
 
可以通过一系列标准和定制解决方案来满足这些需求,但是提出正确的解决方案并不像简单地向现有的医疗连接器添加更多引脚那样简单。由于国际电工委员会(IEC)规范和其他区域安全法规的结合,设计高密度的连接器并非难事或繁琐,这通常是一项艰巨的任务。

高密度电连接器
高密度电连接器是在相对较小的连接器主体中具有大量单个触点的连接器。标准连接器和高密度连接器之间的界限是任意的,但是高密度术语通常保留给与具有相同外壳尺寸的可比连接器相比通常具有更多触点的连接器。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-1-768x330.jpg

高密度连接器的设计可容纳比相同外壳尺寸的同类连接器更多的引脚。

对高密度电连接器的需求不断增长 

许多因素,尤其是尺寸,重量和处理要求,都导致了对高密度电连接器的需求不断增长。组件的尺寸和重量一直是许多军事和航空航天应用中的关键因素,由于便携式和患者佩戴设备的日益普及,组件尺寸和重量在医疗市场也变得越来越重要。通过增加给定连接器的接触密度,设计工程师可以提高性能,同时保持相同的占地面积并最大程度地减少额外的重量。采用高密度的接触式地理测量技术还可以防止高引脚数连接器过大和笨拙,以至于无法轻松地进行人机工程学操作,这在诸如患者监护和成像设备之类的高配合周期医疗应用中尤其重要。

医学应用实例:心脏电生理设备 

高性能的关键任务医疗应用(例如心脏电生理设备)负责分析心脏的电信号并诊断各种类型的心律失常,它们也需要高密度的电连接器。

一种这样的心律不齐,即心房纤维性颤动(AFib)是左,/或右心房(即心脏的两个上腔)的正常心跳异常。AFib会干扰心房和心室(即心脏的两个下腔室)之间的正常血液流动,并使中风风险增加四到五倍,因为它使血栓更容易形成。实际上,AFib可导致15-20%的缺血性中风,这些缺血性中风是由血管壁上的血块或脂肪斑块沉积引起的。1仅在美国,估计就有270万人至610万人患有AFib,并且预计这一数字只会随着美国老龄化人口的增加而增加,因为大约2%的65岁以下的人和大约9%的65岁或以下的人年长者有AFib。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-2-768x470.jpg

心房颤动(AFib)

这种病的流行和危险需要及时,准确的诊断和治疗。在用于诊断AFib的最常见的电生理程序之一中,医生将导管插入心脏的血管中。这些导管包含细小的电极线,可在到达心房后与心脏组织接触并展开,并产生电脉冲图,这将有助于医生查明心律不齐的根本原因,并且可以塌陷或缩回以导引启用插入和删除。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-3-768x297.png

一种电生理导管,在其可展开和可伸缩的导线上具有64个电极。

为了提高电生理导管生成并减轻这些程序花费的时间的心脏图的分辨率,医疗设备设计人员需要将导管电极的数量增加两倍,三倍甚至四倍,并且他们需要高密度连接器这样做不会显着增加设备的尺寸,重量或灵活性。

高密度医疗连接器设计挑战

由于医疗设备市场在很大程度上推动了对高密度电连接器的需求,因此遵守IEC 60601等安全标准至关重要。 

爬电距离和电气间隙 

国际医疗设备电气安全标准IEC 60601对连接器插针之间的爬电距离和电气间隙有严格的要求。电气间隙是导体之间的直线距离(或气隙),爬电距离是导体之间的最短表面距离。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-4-768x341.jpg

 
这些接触间距要求基于患者保护装置(MOPP)标准。IEC 60601-1规范将与心脏直接接触的医疗电子设备(如电生理导管)定义为CF型设备,并要求它们符合两个MOPP(2MOPP)规范,该规范规定较大的电气间隙和爬电距离-两倍。 1MOPP-确保患者安全。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-5-Joined-768x342.jpeg

符合MOPP(左)和2MOPP(右)的电气间隙和爬电要求。

IEC 60601还要求对混合电源和信号电平电压的连接器采取额外的警告措施,要求在极性相反的电源引脚和裸露的导电表面之间以及电源和信号引脚之间留出额外的空间。

防触碰合规 

IEC 60601标准的另一个要求是,连接器触点必须是防触摸的(即,设计为防止人们容易用手指触摸电触点)。使用可模拟人的小手指并由标准规定的尺寸支配的金属测试接头,验证了防触摸的符合性。在防触摸测试中,将连接器的电触点连接到连续性仪的一个极,将测试探针连接到另一极。然后从每个可能的进入角度将测试探针施加到连接器上。如果在探测过程中没有电导通,则认为该连接器符合防触摸标准。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-6.png

由IEC定义并设计为模拟小手指的测试探针用于测试连接器的防触摸性能。

锁紧机构

为了提高安全性,IEC规定了锁定机制,旨在防止可能导致医疗程序中断的意外断开。锁定机构经常与电气连接争夺空间,并且有多种样式可供选择-包括按钮激活的拇指闩锁,扭转旋转锁以及流行的,被动的,推/拉锁定系统,这些系统将闩锁机构集成到配合机构中,从而消除了其他选择所需的第二步操作-帮助缓解它们所面临的设计挑战。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-6.png

被动推/拉锁定机制提供了一流的功能。这些机构与正常的低作用力配合配合(左),即使拉线(中间)也可防止插座意外释放,并且易于拆卸(右)。

符合IEC 60601的连接器 

一些连接器可以采用简单的方法来应对IEC 60601要求。例如,当触点总数很低时,只需将引脚间隔为所需的值即可完成任务。 

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-7-768x168.jpg

被动推/拉锁定机制提供了一流的功能。这些机构与正常的低作用力配合配合(左),即使拉线(中间)也可防止插座意外释放,并且易于拆卸(右)。

符合IEC 60601的连接器 

一些连接器可以采用简单的方法来应对IEC 60601要求。例如,当触点总数很低时,只需将引脚间隔为所需的值即可完成任务。 

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-8.png

这种定制的连接器直径约为一英寸,符合人体工程学,尺寸舒适,最多可容纳40个插针。

随着对更多引脚的需求增加,一些设计师使用多个现成的连接器来更轻松地满足IEC要求。但是,此解决方案通常会导致多种不良后果。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-9-768x446.jpg

可以使用多个现成的连接器来满足IEC要求,但通常会引起其他设计问题。

使用多个现成的连接器意味着操作员有责任将每个插头正确匹配到其各自的插座,并且旨在防止误配合的物理键控选项受到限制,从而使操作员不得不依赖标签,而患者则需要照料护理人员。不同级别的设备处理专业知识,以实现多个正确配对的连接,以确保其安全。随着使用多个连接器,线束也变得更加复杂和笨拙,从而为操作员错误和不良后果留出了更大的空间。 

标准高密度电连接器 

为了满足跨多个市场对更高密度连接器的日益增长的需求,许多制造商正在开发标准的现成的高密度连接器解决方案,当连接器满足特定应用程序的需求时,这将是一种有效且负担得起的选择。生产量在中低范围内(例如,取决于复杂性,最高可达20,000或50,000)。

但是,标准高密度连接器产品的开发涉及一些折衷方案。连接器制造商必须考虑多种特性,才能开发出满足广泛应用需求和预算要求的标准产品,包括材料和电镀特性和成本,引脚数,爬电距离和电气间隙,寿命,工作电压以及是否结合使用可能需要或具有成本效益的信号和电源采用相同的布局,或者添加诸如锁定机制,屏蔽,密封,极化,颜色编码等功能。经验丰富的连接器制造商能够接触关键行业的思想领袖,因此可以成功采用此策略,但不可能实现一种通用的配置,因此每个人都可以使用。

可以通过两种方式解决这一挑战。首先是开发采用模块化接触系统的标准高密度连接器配置,该模块化接触系统能够满足标准零件的各种应用需求。当标准产品仍不能满足需求时,第二个方法是基于已建立的联系系统设计自定义配置,因为这既缩短了上市时间,又降低了投资和风险。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-10-768x627.jpg

此标准的高密度(79针)连接器具有外径为45mm的金属外壳,带螺纹的锁紧连接螺母,防水密封件,爬电/间隙尺寸为1.6mm。额定温度为175°C,循环寿命高。在评估此标准产品时,设计人员应考虑的一件事是,对于给定的应用,非被动式螺纹联轴器是否是正确的锁定机构。

定制高密度电连接器 

定制连接器通常是高密度应用的最佳解决方案。标准产品提供可能包含给定应用程序不需要的功能,因为在选择标准产品时,必须选择至少具有必需属性的产品,并且此类解决方案通常会包含超出最低应用程序要求的功能,因为它们具有旨在满足尽可能多的应用程序的需求。例如,标准连接器通常使用能够处理高温,化学暴露和各种灭菌过程的昂贵材料生产,并且通常包括旨在满足广泛应用需求的其他功能,例如密封,闩锁和高循环强度。生活。

由于定制解决方案的设计满足了特定应用程序的需求,因此它们可以轻松避免不必要的功能所带来的额外成本和复杂性。例如,如果不打算将连接器用于苛刻的,高交配周期的环境中,例如可高压灭菌的医疗设备或暴露于飞溅或意外回退风险的连接器,则定制解决方案可以采用成本更低的材料,而无需添加密封和闩锁功能。

还有其他优点。在要求符合IEC 60601的医疗应用中,可以设计定制解决方案以满足应用要求的确切爬电距离和电气间隙,而不会浪费电路板空间或冒违规的风险。因此,定制连接器通常会提供更小,更具成本效益的解决方案,并具有更符合人体工程学的设计。

高密度连接器不断发展

随着在多个市场上对高密度连接器的需求不断增长,对具有高引脚数的,具有组合或混合功能的标准和定制解决方案的需求也将继续增长。高密度连接器结合了电源引脚和低压引脚,集成了用于照明或数据传输的光纤触点,或者采用流体或气动连接来进行盐水冲洗,抽吸或充气功能,并且已经日益普及。

ATL-Technology-2019-H2S-eBook-Figure-11-768x457.jpg

这对配对的标准高密度连接器在直径小于18mm的圆形塑料外壳中结合了128个低压触点和七个电源引脚,以及先进的无源锁定系统,可提供尺寸,重量,安全性,性能和处理优势非常适合在各种苛刻的应用中使用。

混合高密度连接器的可用性不断扩展,支持了先进和创新产品的开发。很快,就有可能在单个连接器中组合诊断和治疗功能(例如,心脏标测,压力感测或成像功能以及心脏消融,支架置入或瓣膜放置功能)。

高密度连接器将通过利用现有技术的小型化,高精度处理和混合功能而不断发展,并且随着这些技术的实际应用接近极限,工程师们一定会开发新的连接技术,以进一步提高接触密度,尺寸,重量,性能和功能,而不会影响可靠性和安全性。
 
【摘自Bishop杂志,作者:John Holloway, Principal Engineer at ATL Technology,July 30, 2019】

正确的电缆保护可支持铁路行业应用中的安全连接

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 902 次浏览 • 2020-01-02 08:42 • 来自相关话题

铁路行业的电子产品必须在极其恶劣的条件下运行。一组严格的测试和标准有助于保护连接器和电缆以及它们为现代铁路运输应用(从引擎,交流发电机到乘客Wi-Fi)提供的电源和数据。

在铁路行业的电子产品中,断电或数据可能会带来严重的安全后果,其中最少的后果就是严重的服务中断。车厢内部,车厢上方和下方的区域以及车厢内部的跨接器和联轴器必须承受多种布线危险,其中可能包括洪水淹没,隧道中的灰尘渗透,电缆被盗的风险以及振动工作的持续可能性连接松动。这些情况需要高性能的配件,当与正确的导管搭配使用时,可以防止所有这些风险,并在整个安装周期内提供更多的保护。正确的铁路行业应用配件可以管理和控制风险,并减少昂贵的停机时间。

电缆保护及其与设备的安全接口至关重要。当说明人员考虑电缆保护系统的终生成本时,包括维护以及由于轨道,机车车辆或车站服务中断而造成的潜在收入损失,持久的性能至关重要。





 
电缆保护的主要考虑因素包括防护等级(IP),防火性能,抗振动和冲击性以及耐化学性和耐磨性。幸运的是,技术和工程的进步,即连接器和配件领域的进步,正在帮助铁路更好地应对恶劣的条件。

铁路行业电子安全和标准

为了确保乘客的安全和操作的完整性,配件必须在制造过程中接受详细的质量审核,包括国际铁路行业标准(IRIS)。IRIS认证是一种高效,透明的系统,用于审核铁路行业供应商,取代了该计划的四位创始人阿尔斯通交通运输,安萨尔多·布雷达,西门子交通系统和庞巴迪交通运输对单个管理系统进行评估的需求。

IRIS rev.03是全球公认的铁路行业质量标准,它基于ISO 9001:2015结构(世界领先的质量管理体系标准),并增加了铁路特定要求。通过获得IRIS认证,公司展示了为铁路行业提供满足严格应用需求的各种系统的能力。 

坚固铁路工业电子设备的电缆保护特性 

防护等级(IP)— 电缆保护对于要求供电,性能和安全连续性至关重要的苛刻应用至关重要。洪水是电气系统最严重的危害之一。如果产品浸没在水中,则配件/系统的进入保护至关重要。IP等级越高,就越能防止污染物进入系统。通常使用EN IEC 60529对进入保护进行测试,并以两位代码指定保护等级。第一位数字表示要防止固体和灰尘进入。第二位数字表示防水。符合EN IEC 60529的IP测试可以说明系统性能,但这是在理想的实验室条件下,室温和直管中进行的简短测试。这并不总是现实的应用程序。因此,

为了验证产品的性能,寻找通过进行1000多次单独的入口保护测试并满足IP66,IP67,IP68和IP69性能的,满足这些环境要求的制造商。





 
火灾-减少火灾伤亡的挑战是采用适当的防护措施和设备,以使火灾不会造成其他危害,例如有毒烟雾或烟雾。铁路工业电子设备(包括连接器,电缆和导管)应具有低着火危险特性,例如阻燃性,低烟尘排放和毒性以及无卤材料。正如有各种减少火灾危险的程序和法规一样,大量的测试和措施也被用来确保低火危险产品。

阻燃性—为了评估材料的阻燃性,定义的测试方法是根据BS EN ISO 4589-2测量极限氧指数(LOI),该极限氧指数确定了支持燃烧所需的氧气百分比。LOI百分比越高,材料的阻燃性越大。正常的氧气水平约为21%。

烟雾 -在受控的条件下在烟雾室内燃烧指定的材料样本,并测量所观察到的光束的烟雾。烟雾密度越低,疏散和安全性就越高。

毒性 —在受控条件下在烟室内燃烧指定的材料样本,并对烟雾进行各种气体分析。然后将每种气体的浓度乘以其毒性,得出毒性指数。尽管毒性和烟雾测试相似,但结果和要求不同。如果存在卤素,硫或磷,则该材料不太可能通过低毒测试。 

卤素 -卤素基材料会散发出剧毒烟雾,并经常散发出浓烟。如果材料含有卤素,则不能认为是低火危险。但是,并非所有无卤材料都不一定具有低火灾隐患。它们还必须是低毒,低烟和高度阻燃的。卤素含量通过各种化学测试和分析技术进行评估。

连接器,电缆,导管和配件还应符合最严格的铁路行业电子标准,包括NFPA 130,该标准规定了地下,地面和高架固定导轨运输和客运铁路系统的防火和生命安全要求,以确保安全。





 
防震和抗冲击—在正常运行期间,移动中的有轨电车经常受到振动的危害。适当的连接器,电缆,导管和配件可通过提供经测试并符合EN 61373铁路机车车辆应用的抗振性能,帮助消除这种风险。EN 61373对管道进行了振动和冲击测试,以确保维持系统完整性。可以在具有恒定运动的系统(例如汽车间跳线)上运行其他测试,以延长疲劳寿命。这项疲劳寿命测试使系统经受了一百万次循环,代表35年的使用寿命。假设在测试过程中没有故障迹象,则表明产品可以超过一百万次循环。

拉伸强度—当存在大量运动,振动以及在连接器,电缆和导管上拉动时,规格,安装人员和承包商依靠拉伸强度来确保系统的完整性。拉伸强度是材料在断裂之前被拉伸或拉伸时可以承受的最大应力。连接器系统应提供出色的拉伸和冲击压缩强度。寻找具有全齿的配件,以提供防振保护以及高拉拔强度(最大154磅)。

强大的供应商合作伙伴关系支持铁路行业应用的成功

铁路行业是一个技术要求很高的行业,在产品性能和符合全球标准方面面临诸多挑战。为了使您的业务成功定位,请找到可信赖的供应商,该供应商将与您在材料技术和工业设计方面合作,以管理和控制风险,提高采购效率并不断努力改善运营。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Frank Ball , August 6, 2019】
  查看全部
铁路行业的电子产品必须在极其恶劣的条件下运行。一组严格的测试和标准有助于保护连接器和电缆以及它们为现代铁路运输应用(从引擎,交流发电机到乘客Wi-Fi)提供的电源和数据。

在铁路行业的电子产品中,断电或数据可能会带来严重的安全后果,其中最少的后果就是严重的服务中断。车厢内部,车厢上方和下方的区域以及车厢内部的跨接器和联轴器必须承受多种布线危险,其中可能包括洪水淹没,隧道中的灰尘渗透,电缆被盗的风险以及振动工作的持续可能性连接松动。这些情况需要高性能的配件,当与正确的导管搭配使用时,可以防止所有这些风险,并在整个安装周期内提供更多的保护。正确的铁路行业应用配件可以管理和控制风险,并减少昂贵的停机时间。

电缆保护及其与设备的安全接口至关重要。当说明人员考虑电缆保护系统的终生成本时,包括维护以及由于轨道,机车车辆或车站服务中断而造成的潜在收入损失,持久的性能至关重要。

Rail-1-768x960.jpg

 
电缆保护的主要考虑因素包括防护等级(IP),防火性能,抗振动和冲击性以及耐化学性和耐磨性。幸运的是,技术和工程的进步,即连接器和配件领域的进步,正在帮助铁路更好地应对恶劣的条件。

铁路行业电子安全和标准

为了确保乘客的安全和操作的完整性,配件必须在制造过程中接受详细的质量审核,包括国际铁路行业标准(IRIS)。IRIS认证是一种高效,透明的系统,用于审核铁路行业供应商,取代了该计划的四位创始人阿尔斯通交通运输,安萨尔多·布雷达,西门子交通系统和庞巴迪交通运输对单个管理系统进行评估的需求。

IRIS rev.03是全球公认的铁路行业质量标准,它基于ISO 9001:2015结构(世界领先的质量管理体系标准),并增加了铁路特定要求。通过获得IRIS认证,公司展示了为铁路行业提供满足严格应用需求的各种系统的能力。 

坚固铁路工业电子设备的电缆保护特性 

防护等级(IP)— 电缆保护对于要求供电,性能和安全连续性至关重要的苛刻应用至关重要。洪水是电气系统最严重的危害之一。如果产品浸没在水中,则配件/系统的进入保护至关重要。IP等级越高,就越能防止污染物进入系统。通常使用EN IEC 60529对进入保护进行测试,并以两位代码指定保护等级。第一位数字表示要防止固体和灰尘进入。第二位数字表示防水。符合EN IEC 60529的IP测试可以说明系统性能,但这是在理想的实验室条件下,室温和直管中进行的简短测试。这并不总是现实的应用程序。因此,

为了验证产品的性能,寻找通过进行1000多次单独的入口保护测试并满足IP66,IP67,IP68和IP69性能的,满足这些环境要求的制造商。

Rail-2-768x512.jpg

 
火灾-减少火灾伤亡的挑战是采用适当的防护措施和设备,以使火灾不会造成其他危害,例如有毒烟雾或烟雾。铁路工业电子设备(包括连接器,电缆和导管)应具有低着火危险特性,例如阻燃性,低烟尘排放和毒性以及无卤材料。正如有各种减少火灾危险的程序和法规一样,大量的测试和措施也被用来确保低火危险产品。

阻燃性—为了评估材料的阻燃性,定义的测试方法是根据BS EN ISO 4589-2测量极限氧指数(LOI),该极限氧指数确定了支持燃烧所需的氧气百分比。LOI百分比越高,材料的阻燃性越大。正常的氧气水平约为21%。

烟雾 -在受控的条件下在烟雾室内燃烧指定的材料样本,并测量所观察到的光束的烟雾。烟雾密度越低,疏散和安全性就越高。

毒性 —在受控条件下在烟室内燃烧指定的材料样本,并对烟雾进行各种气体分析。然后将每种气体的浓度乘以其毒性,得出毒性指数。尽管毒性和烟雾测试相似,但结果和要求不同。如果存在卤素,硫或磷,则该材料不太可能通过低毒测试。 

卤素 -卤素基材料会散发出剧毒烟雾,并经常散发出浓烟。如果材料含有卤素,则不能认为是低火危险。但是,并非所有无卤材料都不一定具有低火灾隐患。它们还必须是低毒,低烟和高度阻燃的。卤素含量通过各种化学测试和分析技术进行评估。

连接器,电缆,导管和配件还应符合最严格的铁路行业电子标准,包括NFPA 130,该标准规定了地下,地面和高架固定导轨运输和客运铁路系统的防火和生命安全要求,以确保安全。

Rail-3-768x512.jpg

 
防震和抗冲击—在正常运行期间,移动中的有轨电车经常受到振动的危害。适当的连接器,电缆,导管和配件可通过提供经测试并符合EN 61373铁路机车车辆应用的抗振性能,帮助消除这种风险。EN 61373对管道进行了振动和冲击测试,以确保维持系统完整性。可以在具有恒定运动的系统(例如汽车间跳线)上运行其他测试,以延长疲劳寿命。这项疲劳寿命测试使系统经受了一百万次循环,代表35年的使用寿命。假设在测试过程中没有故障迹象,则表明产品可以超过一百万次循环。

拉伸强度—当存在大量运动,振动以及在连接器,电缆和导管上拉动时,规格,安装人员和承包商依靠拉伸强度来确保系统的完整性。拉伸强度是材料在断裂之前被拉伸或拉伸时可以承受的最大应力。连接器系统应提供出色的拉伸和冲击压缩强度。寻找具有全齿的配件,以提供防振保护以及高拉拔强度(最大154磅)。

强大的供应商合作伙伴关系支持铁路行业应用的成功

铁路行业是一个技术要求很高的行业,在产品性能和符合全球标准方面面临诸多挑战。为了使您的业务成功定位,请找到可信赖的供应商,该供应商将与您在材料技术和工业设计方面合作,以管理和控制风险,提高采购效率并不断努力改善运营。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Frank Ball , August 6, 2019】
 

2019巴黎航展:飞机的未来是电动的和互联的

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1431 次浏览 • 2019-12-31 08:20 • 来自相关话题

2019年的巴黎航空展预示着飞机进化的下一个时代,因为电子在导航,控制,电源管理和舒适性方面起着领导作用。

人类在航空旅行中达到了新的高度。当您读到本文时,大约有10,000架飞机在地球上空飞行,仅在美国上空就有5,000架飞机,预计这一数字在未来20年内将翻倍。随着Virgin Galactic和Space X开发太空旅游计划,商业太空飞行越来越接近现实。在较小的规模上,一名男子在与法国军方一起设计的空中飞翔器或飞行板上冲浪了法国2019年巴士底日庆祝活动的天空。这就是阳光下的新事物。那么,接下来会发生什么?连接器公司在2019年巴黎航展上展出了旨在支持下一代商用,军用和个人飞机的组件。





 
6月下旬,全球最大的航空展览会将来自98个国家的近140,000名游客带到巴黎,而主要景点是有机会检查141架大型飞机,从无人机和直升机到军事战斗机和商用飞机。在展厅,这些机器内部的技术有望对飞机进行变革。连通性和电气化这两个主要趋势占据了主导地位。增强的电子技术为现代飞机的导航,电源管理,控制和机舱体验带来更高的精度,控制,功能和舒适度,2019年的巴黎航空展预示了一些人所说的飞机进化的下一个时代:过渡到混合动力和电动飞机。





2019年巴黎航空展的安费诺展位

全球航空业每年在燃料和电气系统上的支出为1800亿美元,有可能极大地降低这些运营成本,并减少其对环境的影响。在2019年巴黎航展上展出了几架太阳能飞机,电池飞机和氢能飞机。Isreali公司的Eviation Aircraft展出了9人的飞机,一次充电即可行驶650英里。这些飞机被称为“爱丽丝”,将于2022年开始为美国地区航空公司开普航空服务。英国的罗尔斯·罗伊斯公司购买了德国西门子公司的电动和混合电动航空航天推进业务,以期实现电气化。在接下来的几年中,空客,波音和JetBlue(与Zunum Aero一起)还将开展其他混合动力和推进电气化项目,以及新合并的公司United Technologies和Raytheon。即便如此,大规模采用电气化仍然是遥不可及的目标。从近期来看,飞机上的电子设备内容集中在导航,舒适性和连接性上。包括Amphenol Air LB,TTI,TE Con​​nectivity,Fischer Connectors,Harwin和SOURIAU在内的公司展示了用于航空航天应用的连接器,传感器和电缆创新。





TTI在2019年巴黎航展上的展位

“从我们的角度来看,2019年巴黎航空展在各个方面都取得了成功。从最初推出的尖端技术到美国商务部长威尔伯·罗斯(Wilbur Ross)的贸易不平衡更新,以及有机会与众多致力于确保航空航天业保持强大和安全性的原始设备制造商见面,军事/航空市场细分市场TTI美洲区副总裁Roger Raley说。“ TTI最初成立是为了服务于军事和航空航天业;我们将继续保持特别广泛和深入的高可靠性IP&E组件库存。今年在航展上,来自Harwin,PulseR和TE Con​​nectivity的好朋友和合作伙伴加入了我们。”





在2019年巴黎航展上的TE Con​​nectivity展位。

TE Con​​nectivity的“连接飞机的快速通道”演讲着重于连接器,电线和电缆组件以及电源管理继电器和接触器,旨在支持机上娱乐(IFE)和机舱系统,航空电子设备,飞行控制,喷气飞机等应用引擎和电源管理。TE还播放了有关“什么为飞行的未来提供动力”的网络研讨会演示,该演讲解决了行业需要解决的技术障碍,以实现混合动力和电动飞行的新时代,从而使出租车,无人驾驶无人机,太空旅游和低地球轨道卫星网络。

解决方案强调减小尺寸和重量,改善信号完整性以及集成技术,以增强飞机之间以及飞机与指挥与控制中心之间的连通性。除连接器如DEUTSCH EN4165和ARINC 800P2,CeeLok FAS-X和高速光纤连接器外,TE还展示了其传感器产品,集成子组件和光纤产品。





TE Con​​nectivity产品将在2019年巴黎航展上展出。

Amphenol Air LB展示了飞机机身和航空电子设备,包括机上娱乐舱系统,发动机和起落架以及eVTOL(电动垂直起降)系统。该公司展示了为这些程序提供的组件,包括连接器,线束,RF电缆组件,柔性PCB和高速光学器件。Amphenol的创新CC5516轻型电缆夹在公司展位上引起了特别的嗡嗡声。”营销经理Pierre Krawtchenko说道。eVTOL市场的出现使我们有机会在这个激动人心的新领域展示我们的产品和概念。该展会也是与客户见面,发展我们的关系并产生新的商机的绝佳机会。”





Amphenol线束,SIM EN4165连接器和CC615系列轻型电缆夹在2019年巴黎航空展上展出。

Radiall在2019年巴黎航展上的主题是“时光飞逝”,它着重强调了该公司许多产品支持的增速技术。该公司的展位展示了iEPX,自锁连接器,SMP-Lock,LuxCis Airnc 801和其他满足航空业连接需求的产品。该公司还展示了一些制造工厂正在使用的机器人。





在2019年巴黎航展上的Radiall展位。

对于Radiall来说,2019年巴黎航空展是我们产品和解决方案的大型欧洲展示场。我们将这一年度盛会视为加强与客户关系并评估潜在工业和技术趋势的地方。”拉迪尔EMEA销售副总裁Yahve Rosales说。“今年,我们已经与所有已经或正在积极开发整个欧洲商机的主要OEM和分销商进行了访问。TTI,空中客车,泰雷兹,赛峰和达索等公司都与我们同在。这表明Radiall对这些巨头的重要性,这证明了我们在该地区已经形成的强大存在和亲密关系。”

整个展会都体现了这种合作与协作精神。在许多情况下,各种电子公司合作开发了集成解决方案,这是对最终将在全球领空中运行的技术的一项适当努力。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Amy Goetzman , August 6, 2019】
  查看全部
2019年的巴黎航空展预示着飞机进化的下一个时代,因为电子在导航,控制,电源管理和舒适性方面起着领导作用。

人类在航空旅行中达到了新的高度。当您读到本文时,大约有10,000架飞机在地球上空飞行,仅在美国上空就有5,000架飞机,预计这一数字在未来20年内将翻倍。随着Virgin Galactic和Space X开发太空旅游计划,商业太空飞行越来越接近现实。在较小的规模上,一名男子在与法国军方一起设计的空中飞翔器或飞行板上冲浪了法国2019年巴士底日庆祝活动的天空。这就是阳光下的新事物。那么,接下来会发生什么?连接器公司在2019年巴黎航展上展出了旨在支持下一代商用,军用和个人飞机的组件。

Paris-Air-Show-LEAD-768x576.jpeg

 
6月下旬,全球最大的航空展览会将来自98个国家的近140,000名游客带到巴黎,而主要景点是有机会检查141架大型飞机,从无人机和直升机到军事战斗机和商用飞机。在展厅,这些机器内部的技术有望对飞机进行变革。连通性和电气化这两个主要趋势占据了主导地位。增强的电子技术为现代飞机的导航,电源管理,控制和机舱体验带来更高的精度,控制,功能和舒适度,2019年的巴黎航空展预示了一些人所说的飞机进化的下一个时代:过渡到混合动力和电动飞机。

Amphenol-Booth-Paris-Air-Show-768x432.jpg

2019年巴黎航空展的安费诺展位

全球航空业每年在燃料和电气系统上的支出为1800亿美元,有可能极大地降低这些运营成本,并减少其对环境的影响。在2019年巴黎航展上展出了几架太阳能飞机,电池飞机和氢能飞机。Isreali公司的Eviation Aircraft展出了9人的飞机,一次充电即可行驶650英里。这些飞机被称为“爱丽丝”,将于2022年开始为美国地区航空公司开普航空服务。英国的罗尔斯·罗伊斯公司购买了德国西门子公司的电动和混合电动航空航天推进业务,以期实现电气化。在接下来的几年中,空客,波音和JetBlue(与Zunum Aero一起)还将开展其他混合动力和推进电气化项目,以及新合并的公司United Technologies和Raytheon。即便如此,大规模采用电气化仍然是遥不可及的目标。从近期来看,飞机上的电子设备内容集中在导航,舒适性和连接性上。包括Amphenol Air LB,TTI,TE Con​​nectivity,Fischer Connectors,Harwin和SOURIAU在内的公司展示了用于航空航天应用的连接器,传感器和电缆创新。

TTI2-768x797.jpg

TTI在2019年巴黎航展上的展位

“从我们的角度来看,2019年巴黎航空展在各个方面都取得了成功。从最初推出的尖端技术到美国商务部长威尔伯·罗斯(Wilbur Ross)的贸易不平衡更新,以及有机会与众多致力于确保航空航天业保持强大和安全性的原始设备制造商见面,军事/航空市场细分市场TTI美洲区副总裁Roger Raley说。“ TTI最初成立是为了服务于军事和航空航天业;我们将继续保持特别广泛和深入的高可靠性IP&E组件库存。今年在航展上,来自Harwin,PulseR和TE Con​​nectivity的好朋友和合作伙伴加入了我们。”

Booth-TE-768x597.jpg

在2019年巴黎航展上的TE Con​​nectivity展位。

TE Con​​nectivity的“连接飞机的快速通道”演讲着重于连接器,电线和电缆组件以及电源管理继电器和接触器,旨在支持机上娱乐(IFE)和机舱系统,航空电子设备,飞行控制,喷气飞机等应用引擎和电源管理。TE还播放了有关“什么为飞行的未来提供动力”的网络研讨会演示,该演讲解决了行业需要解决的技术障碍,以实现混合动力和电动飞行的新时代,从而使出租车,无人驾驶无人机,太空旅游和低地球轨道卫星网络。

解决方案强调减小尺寸和重量,改善信号完整性以及集成技术,以增强飞机之间以及飞机与指挥与控制中心之间的连通性。除连接器如DEUTSCH EN4165和ARINC 800P2,CeeLok FAS-X和高速光纤连接器外,TE还展示了其传感器产品,集成子组件和光纤产品。

TE-Paris-Air-Show-Booth-Demos-Resized-768x172.jpeg

TE Con​​nectivity产品将在2019年巴黎航展上展出。

Amphenol Air LB展示了飞机机身和航空电子设备,包括机上娱乐舱系统,发动机和起落架以及eVTOL(电动垂直起降)系统。该公司展示了为这些程序提供的组件,包括连接器,线束,RF电缆组件,柔性PCB和高速光学器件。Amphenol的创新CC5516轻型电缆夹在公司展位上引起了特别的嗡嗡声。”营销经理Pierre Krawtchenko说道。eVTOL市场的出现使我们有机会在这个激动人心的新领域展示我们的产品和概念。该展会也是与客户见面,发展我们的关系并产生新的商机的绝佳机会。”

Amphenol-Cable-Harnesses-and-CC5516-Cable-Clamps-768x512.jpg

Amphenol线束,SIM EN4165连接器和CC615系列轻型电缆夹在2019年巴黎航空展上展出。

Radiall在2019年巴黎航展上的主题是“时光飞逝”,它着重强调了该公司许多产品支持的增速技术。该公司的展位展示了iEPX,自锁连接器,SMP-Lock,LuxCis Airnc 801和其他满足航空业连接需求的产品。该公司还展示了一些制造工厂正在使用的机器人。

Radiall-paris-air-show-booth.png

在2019年巴黎航展上的Radiall展位。

对于Radiall来说,2019年巴黎航空展是我们产品和解决方案的大型欧洲展示场。我们将这一年度盛会视为加强与客户关系并评估潜在工业和技术趋势的地方。”拉迪尔EMEA销售副总裁Yahve Rosales说。“今年,我们已经与所有已经或正在积极开发整个欧洲商机的主要OEM和分销商进行了访问。TTI,空中客车,泰雷兹,赛峰和达索等公司都与我们同在。这表明Radiall对这些巨头的重要性,这证明了我们在该地区已经形成的强大存在和亲密关系。”

整个展会都体现了这种合作与协作精神。在许多情况下,各种电子公司合作开发了集成解决方案,这是对最终将在全球领空中运行的技术的一项适当努力。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Amy Goetzman , August 6, 2019】
 

Open19简化了数据中心的安装

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1177 次浏览 • 2019-12-30 07:45 • 来自相关话题

Open19 Foundation开发了一种服务器设计解决方案,可以使数据中心部署更快,更轻松且更便宜。





 
Open19 Foundation正在推进一项新的数据中心设计标准,该标准将显着降低硬件成本和设置或升级服务器所需的时间。这个简化的硬件平台包括三个主要元素:砖笼,电源架和网络交换机,它们支持四种不同的砖形尺寸,操作员可以快速轻松地插入它们。通过这种经济,高度灵活的数据中心设计选项,更多公司将能够访问边缘计算。

“ Open19的安装通过使用两种针对机架结构标准化的独立互连类型而得以简化:电源和数据。电缆已组装到机架中,可轻松安装组件或根据需要进行重新配置。尽管我们的结构化电缆通常在任何电源,交换机和服务器之前安装,但也可以在之后安装。” Amphenol ICC市场总监Brent Peterman说。Amphenol与Molex一起提供用于网络组件(例如服务器,交换机和电源架)的电源互连,以及在机架中连接它们的电缆线束。

该协议最初是在LinkedIn平台上进行的演练,俄勒冈州和德克萨斯州的LinkedIn服务器以及其他设施已成功实现了硬件(LinkedIn是Microsoft公司)。Open19标准是与包括Amphenol ICC和Molex在内的众多数据和电子公司共同开发的,它对数据中心服务器,交换机和电源架中使用的电源连接器和电缆组件具有重要意义。要了解有关使用的组件的更多信息,请访问Molex和Amphenol ICC网站上的Open19 Foundation Marketplace和Open19资源页面。

我们在Molex与Amphenol ICC的高性能铜组件新产品开发经理Peterman和Liz Hardin进行了交谈,了解Open19将为计算机带来什么。

连接器供应商:Open19对服务器内使用的连接器有何影响?

Liz Hardin: 服务器中使用的Open19连接器在盲目的接口中提供了出色的性能(每通道高达56G PAM4)。

布伦特·彼得曼(Brent Peterman): 定义用于Open19的电源接口的重点是坚固,盲配合功能,简单的卡扣式电缆到机架安装以及作为标准产品提供的可用性。只要他们使用定义的连接器接口,实现者就可以利用Open19的灵活性。
 
Open19如何促进向边缘计算的发展?

BP: Open19提供了灵活的组件交换方式,使操作员可以轻松配置机架。这将提高共享数据中心的功能,并带来边缘计算的更多增长。

LH: 后部连接使安装额外容量或更换产品极为容易。安装程序只需滑入一台新服务器,将其闩锁,然后再移至下一台服务器即可。Open19的创始人Yuval Bachar [LinkedIn的首席工程师,数据中心架构以及Open19 Foundation的总裁兼董事会主席]表示,这样做的目的是使邮递员能够轻松交付和安装新服务器!





安费诺的CoolPower 2×1引脚连接器

Open19是为较小的数据中心设计的。为什么较大的中心采用它?

BP: Open 19非常适合较小的数据中心,但是组件的灵活性和它所带来的广阔市场也同样适用于较大的数据中心。

LH: 机架部署方法在硬件方面具有拥有成本优势,并通过减少整体人工来节省成本。较大的数据中心正在观察此增量,并发现该方法具有吸引力。

连接器公司如何影响像Open19这样的标准组织?

BP:重要的是加入组织,成为一个积极的贡献者,并支持其他项目成员。Amphenol支持概念验证,并与早期的实施者,机架提供者和集成商紧密合作。

LH: 我认为描述这种互动的最好方法是协作,不同的专家将他们的技能贡献给整个目标。Molex拥有连接器方面的专业知识和知识,可帮助您确定哪些工具最适合共同实现目标。

Open19如何与(或替代)现有数据中心标准(例如ANSI / TIA 942或EN 50600)一起工作?

BP: Open19的设计符合现有的电子行业联盟(EIA)19英寸机架标准。期望这些不同的标准将根据该数据中心的特定需求而继续保持下去。

LH: Open19绝对不是替代品,而只是解决相似问题集的另一种方式。





用于数据中心的Amphenol电缆组件

随着标准的发展,Open19是否正在推动新连接产品的创新?

LH: Open19正在构想一种不同的机架连接方式,该方式可以通过缩短总通道长度(从传统的机架顶(TOR)切换到行中(MOR))来帮助优化后代的性能。此外,关键目标之一是通过减少机架抬起所需的总时间来降低成本。这有助于为客户实现快速连接。我们希望通过将连接预安装到机架的后部来简化边缘使用。

Open19基金会表示2019年是采用之年。行业准备好了吗?

LH:该行业正在到那里-我认为这与任何重大转变相似。从VHS到DVD的转变不是立即发生的,但是最终,消费者对这种转变感到满意,并且所提供的优势和DVD的现状。我认为,随着时间的推移,Open19提出的方法将变得司空见惯。

BP:安费诺已准备就绪。我们已经将产品交付给最初采用者,并期待更多产品。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Amy Goetzman ,August 20, 2019】
 
  查看全部
Open19 Foundation开发了一种服务器设计解决方案,可以使数据中心部署更快,更轻松且更便宜。

Open19-Lead-image-768x432.jpg

 
Open19 Foundation正在推进一项新的数据中心设计标准,该标准将显着降低硬件成本和设置或升级服务器所需的时间。这个简化的硬件平台包括三个主要元素:砖笼,电源架和网络交换机,它们支持四种不同的砖形尺寸,操作员可以快速轻松地插入它们。通过这种经济,高度灵活的数据中心设计选项,更多公司将能够访问边缘计算。

“ Open19的安装通过使用两种针对机架结构标准化的独立互连类型而得以简化:电源和数据。电缆已组装到机架中,可轻松安装组件或根据需要进行重新配置。尽管我们的结构化电缆通常在任何电源,交换机和服务器之前安装,但也可以在之后安装。” Amphenol ICC市场总监Brent Peterman说。Amphenol与Molex一起提供用于网络组件(例如服务器,交换机和电源架)的电源互连,以及在机架中连接它们的电缆线束。

该协议最初是在LinkedIn平台上进行的演练,俄勒冈州和德克萨斯州的LinkedIn服务器以及其他设施已成功实现了硬件(LinkedIn是Microsoft公司)。Open19标准是与包括Amphenol ICC和Molex在内的众多数据和电子公司共同开发的,它对数据中心服务器,交换机和电源架中使用的电源连接器和电缆组件具有重要意义。要了解有关使用的组件的更多信息,请访问Molex和Amphenol ICC网站上的Open19 Foundation Marketplace和Open19资源页面。

我们在Molex与Amphenol ICC的高性能铜组件新产品开发经理Peterman和Liz Hardin进行了交谈,了解Open19将为计算机带来什么。

连接器供应商:Open19对服务器内使用的连接器有何影响?

Liz Hardin: 服务器中使用的Open19连接器在盲目的接口中提供了出色的性能(每通道高达56G PAM4)。

布伦特·彼得曼(Brent Peterman): 定义用于Open19的电源接口的重点是坚固,盲配合功能,简单的卡扣式电缆到机架安装以及作为标准产品提供的可用性。只要他们使用定义的连接器接口,实现者就可以利用Open19的灵活性。
 
Open19如何促进向边缘计算的发展?

BP: Open19提供了灵活的组件交换方式,使操作员可以轻松配置机架。这将提高共享数据中心的功能,并带来边缘计算的更多增长。

LH: 后部连接使安装额外容量或更换产品极为容易。安装程序只需滑入一台新服务器,将其闩锁,然后再移至下一台服务器即可。Open19的创始人Yuval Bachar [LinkedIn的首席工程师,数据中心架构以及Open19 Foundation的总裁兼董事会主席]表示,这样做的目的是使邮递员能够轻松交付和安装新服务器!

Amphenol-CoolPower-2x1-Pin-Connector-768x529.jpg

安费诺的CoolPower 2×1引脚连接器

Open19是为较小的数据中心设计的。为什么较大的中心采用它?

BP: Open 19非常适合较小的数据中心,但是组件的灵活性和它所带来的广阔市场也同样适用于较大的数据中心。

LH: 机架部署方法在硬件方面具有拥有成本优势,并通过减少整体人工来节省成本。较大的数据中心正在观察此增量,并发现该方法具有吸引力。

连接器公司如何影响像Open19这样的标准组织?

BP:重要的是加入组织,成为一个积极的贡献者,并支持其他项目成员。Amphenol支持概念验证,并与早期的实施者,机架提供者和集成商紧密合作。

LH: 我认为描述这种互动的最好方法是协作,不同的专家将他们的技能贡献给整个目标。Molex拥有连接器方面的专业知识和知识,可帮助您确定哪些工具最适合共同实现目标。

Open19如何与(或替代)现有数据中心标准(例如ANSI / TIA 942或EN 50600)一起工作?

BP: Open19的设计符合现有的电子行业联盟(EIA)19英寸机架标准。期望这些不同的标准将根据该数据中心的特定需求而继续保持下去。

LH: Open19绝对不是替代品,而只是解决相似问题集的另一种方式。

CoolPower-Cable-Assembly-12RU-768x538.png

用于数据中心的Amphenol电缆组件

随着标准的发展,Open19是否正在推动新连接产品的创新?

LH: Open19正在构想一种不同的机架连接方式,该方式可以通过缩短总通道长度(从传统的机架顶(TOR)切换到行中(MOR))来帮助优化后代的性能。此外,关键目标之一是通过减少机架抬起所需的总时间来降低成本。这有助于为客户实现快速连接。我们希望通过将连接预安装到机架的后部来简化边缘使用。

Open19基金会表示2019年是采用之年。行业准备好了吗?

LH:该行业正在到那里-我认为这与任何重大转变相似。从VHS到DVD的转变不是立即发生的,但是最终,消费者对这种转变感到满意,并且所提供的优势和DVD的现状。我认为,随着时间的推移,Open19提出的方法将变得司空见惯。

BP:安费诺已准备就绪。我们已经将产品交付给最初采用者,并期待更多产品。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Amy Goetzman ,August 20, 2019】
 
 

云计算安全性:让我们物有所值

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 899 次浏览 • 2019-12-27 10:19 • 来自相关话题

数据中心运营商需要防止盗窃,篡改和灾难。依赖于连接器,传感器和天线的新硬件解决方案,再加上软件级的安全性,与旧的数据中心范例相比,具有明显的改进。





 
IT基础架构发展的当前主要趋势是计算和存储资源从现场数据中心到云的广泛迁移。通过这一重大转变,企业只需单击几下即可轻松增加更多容量,而不必在自己的数据中心中对物理硬件进行缓慢而昂贵的投资。这种转变使公司能够以更加消耗其计算和存储资源的方式灵活地运作,从而释放了广受欢迎的敏捷性和可扩展性业务优势。

向云计算的广泛迁移已经进行了几年,并且在2019年,每个人都想到的话题是安全性。与十年前的IT基础架构相比,如今使用的云和现场/云混合IT基础架构要复杂得多,并且人们非常担心昨天的安全最佳实践失去了意义。在软件方面,Aporeto和Twistlock等公司正在重塑基于IP地址的经典安全性方法,以解决基础设施复杂性增加带来的问题。这些是必不可少的发展,但是在云计算时代,硬件级别的安全性也发生了巨大变化。

过去,公司通常自己管理数据中心的物理安全性。如今,这些公司从诸如Amazon和Microsoft之类的公司购买云计算资源,并且可能不知道其数据存储在何处。

那么像Amazon Web Services(AWS)这样的大型云提供商如何确保其数据中心的物理安全性?在云中拥有如此多的公司数据和计算(包括越来越关键的应用程序)对安全的整体有效性意味着什么?

越来越多的关键数据被物理地存储在越来越少的位置,这是向云迁移的本质。这意味着,从主要云提供商之一购买云服务的每个公司都可以在软件方面和物理方面都获得最新的安全性。初创公司喜欢像AWS这样的主要云提供商,因为它们只能购买所需的容量,并且这些计算机受到亚马逊安全层的物理保护。

亚马逊宣称其数据中心受到四层安全保护:一个环境层,其中考虑了从可持续性到环境风险的所有方面;基础设施层,为火灾和停电之类的事情提供住宿;外围层,包括护栏和围栏;数据层包括对客户数据的高级访问控制。

显然,这是大多数初创企业难以独自实现的站点安全级别。但是,虽然这些AWS数据中心确实在物理上更加安全,但数量却有限。尽管具有环境安全层,但自然灾害或故意的攻击是否会破坏公司正在向其客户提供数字服务的能力的骨干?亚马逊认为可能性是遥不可及的,因为其环境安全层包括一个备份系统,该系统可确保影响单个地区的灾难不会使数据脱机。

亚马逊针对AWS的安全策略的一部分是将其数据中心的位置保密。但是,去年秋天,WikiLeaks在全球范围内发布了AWS数据中心的位置,这有可能破坏该公司数据中心的物理安全性。





浩亭的Ha-Vis LOCFIELD天线,用于数据中心资产管理的RFID系统。

如果发生未经授权的访问或篡改,或者灾难损坏了设备,则公司需要仔细管理和跟踪数据中心中的每台设备。RFID技术是一种实时监视服务器的方法,可以防止未经授权的移除。装备有IC芯片和天线的标签或应答器单元已连接到该设备,它将提供持续的可见性以及服务器状态和位置的更新。浩亭的Ha-Vis LOCFIELD天线不再需要贴片天线,因为同轴天线电缆本身就是天线。在数据中心中,该天线可以在服务器机架内提供实时监控。





TE Con​​nectivity的AmbiMate MS4系列传感器模块

亚马逊采用了大量安全功能来确保其设施的安全性,重点是物理访问。服务器机房的每个入口均由需要多因素认证的电子控制设备保护,并且设施均配备了基于传感器的安全性,可以检测例如门长时间打开的情况。具有机器视觉功能的安全摄像机可捕获并保留整个设施的视频录像。TE Con​​nectivity的AmbiMate MS4系列传感器模块可用于连接的建筑物场景中,以监视声音,光线,移动以及指示设备和人员移动的其他措施。

数据中心可以通过采用具有独特键控细节的键控连接器来设计服务器级别的额外安全性,以防止他人断开或切换光纤端口中的电缆。带键的连接器通过防止相对的键之间的配对连接来防止未经授权或意外的篡改。Belden的Fiber Express  安全/键控LC系统和Brilliance键控连接器通过隔离网络的特定网段并使物理网络难以中断,从而保护了数据安全。再现密钥细节,增加另一个复杂的物理层来保护设备,也具有挑战性。





Belden的Brilliance键控连接器可防止未经授权或意外的篡改。

像亚马逊和微软这样的云服务公司将其目标定为使云计算对他们的客户来说就像魔术一样,但是随着云容量和服务的不断扩展,对物理安全性以及随之而来的电缆和组件的需求将会增长。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Neil Shurtz , August 20, 2019】 查看全部
数据中心运营商需要防止盗窃,篡改和灾难。依赖于连接器,传感器和天线的新硬件解决方案,再加上软件级的安全性,与旧的数据中心范例相比,具有明显的改进。

data-center-lead.jpg

 
IT基础架构发展的当前主要趋势是计算和存储资源从现场数据中心到云的广泛迁移。通过这一重大转变,企业只需单击几下即可轻松增加更多容量,而不必在自己的数据中心中对物理硬件进行缓慢而昂贵的投资。这种转变使公司能够以更加消耗其计算和存储资源的方式灵活地运作,从而释放了广受欢迎的敏捷性和可扩展性业务优势。

向云计算的广泛迁移已经进行了几年,并且在2019年,每个人都想到的话题是安全性。与十年前的IT基础架构相比,如今使用的云和现场/云混合IT基础架构要复杂得多,并且人们非常担心昨天的安全最佳实践失去了意义。在软件方面,Aporeto和Twistlock等公司正在重塑基于IP地址的经典安全性方法,以解决基础设施复杂性增加带来的问题。这些是必不可少的发展,但是在云计算时代,硬件级别的安全性也发生了巨大变化。

过去,公司通常自己管理数据中心的物理安全性。如今,这些公司从诸如Amazon和Microsoft之类的公司购买云计算资源,并且可能不知道其数据存储在何处。

那么像Amazon Web Services(AWS)这样的大型云提供商如何确保其数据中心的物理安全性?在云中拥有如此多的公司数据和计算(包括越来越关键的应用程序)对安全的整体有效性意味着什么?

越来越多的关键数据被物理地存储在越来越少的位置,这是向云迁移的本质。这意味着,从主要云提供商之一购买云服务的每个公司都可以在软件方面和物理方面都获得最新的安全性。初创公司喜欢像AWS这样的主要云提供商,因为它们只能购买所需的容量,并且这些计算机受到亚马逊安全层的物理保护。

亚马逊宣称其数据中心受到四层安全保护:一个环境层,其中考虑了从可持续性到环境风险的所有方面;基础设施层,为火灾和停电之类的事情提供住宿;外围层,包括护栏和围栏;数据层包括对客户数据的高级访问控制。

显然,这是大多数初创企业难以独自实现的站点安全级别。但是,虽然这些AWS数据中心确实在物理上更加安全,但数量却有限。尽管具有环境安全层,但自然灾害或故意的攻击是否会破坏公司正在向其客户提供数字服务的能力的骨干?亚马逊认为可能性是遥不可及的,因为其环境安全层包括一个备份系统,该系统可确保影响单个地区的灾难不会使数据脱机。

亚马逊针对AWS的安全策略的一部分是将其数据中心的位置保密。但是,去年秋天,WikiLeaks在全球范围内发布了AWS数据中心的位置,这有可能破坏该公司数据中心的物理安全性。

Harting_498_Ha-VIS-LOCFIELD.jpg

浩亭的Ha-Vis LOCFIELD天线,用于数据中心资产管理的RFID系统。

如果发生未经授权的访问或篡改,或者灾难损坏了设备,则公司需要仔细管理和跟踪数据中心中的每台设备。RFID技术是一种实时监视服务器的方法,可以防止未经授权的移除。装备有IC芯片和天线的标签或应答器单元已连接到该设备,它将提供持续的可见性以及服务器状态和位置的更新。浩亭的Ha-Vis LOCFIELD天线不再需要贴片天线,因为同轴天线电缆本身就是天线。在数据中心中,该天线可以在服务器机架内提供实时监控。

TE-AmbiMate-Sensor-Module-MS4-Series.jpg

TE Con​​nectivity的AmbiMate MS4系列传感器模块

亚马逊采用了大量安全功能来确保其设施的安全性,重点是物理访问。服务器机房的每个入口均由需要多因素认证的电子控制设备保护,并且设施均配备了基于传感器的安全性,可以检测例如门长时间打开的情况。具有机器视觉功能的安全摄像机可捕获并保留整个设施的视频录像。TE Con​​nectivity的AmbiMate MS4系列传感器模块可用于连接的建筑物场景中,以监视声音,光线,移动以及指示设备和人员移动的其他措施。

数据中心可以通过采用具有独特键控细节的键控连接器来设计服务器级别的额外安全性,以防止他人断开或切换光纤端口中的电缆。带键的连接器通过防止相对的键之间的配对连接来防止未经授权或意外的篡改。Belden的Fiber Express  安全/键控LC系统和Brilliance键控连接器通过隔离网络的特定网段并使物理网络难以中断,从而保护了数据安全。再现密钥细节,增加另一个复杂的物理层来保护设备,也具有挑战性。

Belden-Keyed-Connector-768x401.jpg

Belden的Brilliance键控连接器可防止未经授权或意外的篡改。

像亚马逊和微软这样的云服务公司将其目标定为使云计算对他们的客户来说就像魔术一样,但是随着云容量和服务的不断扩展,对物理安全性以及随之而来的电缆和组件的需求将会增长。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Neil Shurtz , August 20, 2019】

如何选择合同制造商

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 993 次浏览 • 2019-12-26 08:04 • 来自相关话题

合同制造商的报价和质量审核结果并不能说明全部问题。这是您需要评估以做出正确决定的条件。





 
雇用合同制造商类似于雇用新员工:在这两种情况下,候选人都是根据技能和经验进行评估的。但是,评估由数百人组成的合同制造商要具有数十个学科的集体专业知识,比评估单个人要复杂得多。许多OEM仅对潜在的合同制造合作伙伴进行粗略的评估,但是全面的评估是必不可少的。这是您在搜索时应寻找的所有品质。

生产能力


重要的是要参观潜在的合同制造商的生产设施,并对生产过程的每个步骤中使用的设备,人员和过程进行第一手观察。您想问的一些问题包括:

供应商是否有足够的空间来满足您的要求?
他们是否具有为您的企业服务所需的设备数量和宽度?
他们是否购买了能够提供所需速度,设计创新,易用性,机器可靠性和服务记录的优质设备?
它在技术上是否最新且维护良好?

制造工艺强度

产品如何进出生产车间,如何在生产车间中上下移动,证明了合同制造商对质量,效率,安全性和可见性的承诺。您想问的问题包括:

材料是否受到严格控制,清晰标识和组织?
物料批次是否带有条形码?
如何控制文件并执行适当的修订级别?
文档是否通过其网络以电子方式分发到地板上?
生产车间组织得井井有条吗?
它看起来好,干净又明亮吗?您想在那种环境中工作吗?
各个制造单元看起来是否干净,有条理并且处于受控状态?
似乎遵守了精益生产原则吗?

劳动能力

合同制造商的劳动能力及其有效管理的能力可能是确定给定供应商是否能够满足客户需求的最重要指标。要考虑的问题包括:

他们的成本估算是否符合您的需求和成本?
供应商的物理工厂和流程的专业性和复杂性是否与他们的报价相符?
百万分率(PPM),按时交货和人员流动指标是否显示了一段时间内的高和稳定绩效水平?
供应商当地市场的失业率是多少?(低失业率可能会使供应商对您需求的增长反应迟钝。)
他们在职员上有学位工程师吗?他们的非工程技术人员的培训和背景是什么?

内部文件

清晰,完整和专业的技术文档表明,专业工程师正在从事合同制造过程。询问他们使用哪些工具来生成技术文档,并评估他们的选择是否周到,富有创意并遵守行业标准。AutoCAD的就业®工具提示在工厂强大的工程影响,以及管理层对过程的财政承诺。

创造性的解决问题的能力

在某个时候,每个客户都面临一个挑战,需要合同制造商做出创造性的响应。技术上实力雄厚的合同制造商将拥有工具床和夹具笼,其中充满了针对独特问题的创新解决方案。要求查看证明此功能的示例或案例研究。





 
对质量的承诺

要评估合同制造商对质量承诺的深度,请找出他们获得了哪些认证。严格的行业认证可有效衡量供应商对建立健康,有力的质量纪律所作的承诺,并且特定行业的认证(例如,汽车电子的AEC-Q200认证)甚至更好。您还应该找出合同制造商的质量流程是否由组织内所有受过训练的人员充分配备。一个强大的质量部门的影响力将在整个业务流程的设计和布局方式以及现有流程控制的广度和深度上体现出来。

材料管理专业知识

当您与合同制造商合作时,您所雇用的是他们的材料管理和采购技能,就像他们所雇用的制造专业知识一样。原材料通常占BOM成本的50%以上,占项目交付周期的75%。合同制造商如何有效地管理其供应链,可以区分项目成败之间的差异。揭示有效的物料管理团队的问题包括:

是否有单独的材料部门?向谁报告?计划和采购管理团队是否接受过有关材料管理原则和实践的正式培训和教育?团队中的任何成员是否获得生产和库存管理(CPIM)的认证?
他们如何计划和安排生产?他们是否运行某种类型的动态材料需求计划(MRP)?它多久再生一次?他们是否将客户的MRP纳入其物料计划流程?
他们如何控制库存?仓库安全吗?如何拉动物料并将其交付生产?
考虑到他们购买的商品,他们是否与您期望的人们做大生意?

物流专长

雇用合同制造商时,物流管理是您要购买的另一项关键服务,特别是考虑到许多现代业务运营的国际性。要了解供应商在将原材料移入工厂并将成品移交给客户方面有多精明,请考虑以下问题:

物流管理团队拥有多少年的经验?
物流团队在管理国际法规,关税和运输流程方面是否具有丰富的经验?
包装,标签和运输惯例是否与制造过程相同?
他们在地理位置上是否能够支持您的供应链并最大程度地减少运输时间和成本?
他们的财务实力是否足以支持和发展您的业务?
他们是否强大到足以在规定的期限内一致地向供应商付款并保持其/您的供应链畅通?
它们是否足够强大,能够在一个动荡的市场中生存,在这个动荡的市场中,三分之一的供应基础要么被迫破产,要么每五年被更大的竞争对手强迫收购?
当他们(或您)失去最大的客户或经济衰退打击时,他们会发生什么?
当一切中心的决策者缺席时,会发生什么?人员和流程是否足够强大以使事情不断发展?

结论

合同制造商所做的不只是交付零件。他们提供的广泛服务组合-如果做得很好-有望为您的公司提供巨大的价值。选择能够兑现承诺的合同制造合作伙伴需要进行更深入的调查,而不是通过对候选人的报价和质量审核结果进行典型评估来完成。当您评估潜在的合同制造合作伙伴时,与员工互动并参观设施时,请提出周到的问题,这一点很重要。最终,该过程与为自己的员工雇用人员没有什么不同。确定要寻找的属性,经验水平和其他特征,向求职者提问以揭示这些属性,最后,要求查看证实其答案的确凿证据。这样,您将大大增加选择能够提供企业所需性能的合同制造商的可能性。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Paul Burkholder ,August 27, 2019】 查看全部
合同制造商的报价和质量审核结果并不能说明全部问题。这是您需要评估以做出正确决定的条件。

CM.jpg

 
雇用合同制造商类似于雇用新员工:在这两种情况下,候选人都是根据技能和经验进行评估的。但是,评估由数百人组成的合同制造商要具有数十个学科的集体专业知识,比评估单个人要复杂得多。许多OEM仅对潜在的合同制造合作伙伴进行粗略的评估,但是全面的评估是必不可少的。这是您在搜索时应寻找的所有品质。

生产能力


重要的是要参观潜在的合同制造商的生产设施,并对生产过程的每个步骤中使用的设备,人员和过程进行第一手观察。您想问的一些问题包括:

供应商是否有足够的空间来满足您的要求?
他们是否具有为您的企业服务所需的设备数量和宽度?
他们是否购买了能够提供所需速度,设计创新,易用性,机器可靠性和服务记录的优质设备?
它在技术上是否最新且维护良好?

制造工艺强度

产品如何进出生产车间,如何在生产车间中上下移动,证明了合同制造商对质量,效率,安全性和可见性的承诺。您想问的问题包括:

材料是否受到严格控制,清晰标识和组织?
物料批次是否带有条形码?
如何控制文件并执行适当的修订级别?
文档是否通过其网络以电子方式分发到地板上?
生产车间组织得井井有条吗?
它看起来好,干净又明亮吗?您想在那种环境中工作吗?
各个制造单元看起来是否干净,有条理并且处于受控状态?
似乎遵守了精益生产原则吗?

劳动能力

合同制造商的劳动能力及其有效管理的能力可能是确定给定供应商是否能够满足客户需求的最重要指标。要考虑的问题包括:

他们的成本估算是否符合您的需求和成本?
供应商的物理工厂和流程的专业性和复杂性是否与他们的报价相符?
百万分率(PPM),按时交货和人员流动指标是否显示了一段时间内的高和稳定绩效水平?
供应商当地市场的失业率是多少?(低失业率可能会使供应商对您需求的增长反应迟钝。)
他们在职员上有学位工程师吗?他们的非工程技术人员的培训和背景是什么?

内部文件

清晰,完整和专业的技术文档表明,专业工程师正在从事合同制造过程。询问他们使用哪些工具来生成技术文档,并评估他们的选择是否周到,富有创意并遵守行业标准。AutoCAD的就业®工具提示在工厂强大的工程影响,以及管理层对过程的财政承诺。

创造性的解决问题的能力

在某个时候,每个客户都面临一个挑战,需要合同制造商做出创造性的响应。技术上实力雄厚的合同制造商将拥有工具床和夹具笼,其中充满了针对独特问题的创新解决方案。要求查看证明此功能的示例或案例研究。

CM2-768x399.jpg

 
对质量的承诺

要评估合同制造商对质量承诺的深度,请找出他们获得了哪些认证。严格的行业认证可有效衡量供应商对建立健康,有力的质量纪律所作的承诺,并且特定行业的认证(例如,汽车电子的AEC-Q200认证)甚至更好。您还应该找出合同制造商的质量流程是否由组织内所有受过训练的人员充分配备。一个强大的质量部门的影响力将在整个业务流程的设计和布局方式以及现有流程控制的广度和深度上体现出来。

材料管理专业知识

当您与合同制造商合作时,您所雇用的是他们的材料管理和采购技能,就像他们所雇用的制造专业知识一样。原材料通常占BOM成本的50%以上,占项目交付周期的75%。合同制造商如何有效地管理其供应链,可以区分项目成败之间的差异。揭示有效的物料管理团队的问题包括:

是否有单独的材料部门?向谁报告?计划和采购管理团队是否接受过有关材料管理原则和实践的正式培训和教育?团队中的任何成员是否获得生产和库存管理(CPIM)的认证?
他们如何计划和安排生产?他们是否运行某种类型的动态材料需求计划(MRP)?它多久再生一次?他们是否将客户的MRP纳入其物料计划流程?
他们如何控制库存?仓库安全吗?如何拉动物料并将其交付生产?
考虑到他们购买的商品,他们是否与您期望的人们做大生意?

物流专长

雇用合同制造商时,物流管理是您要购买的另一项关键服务,特别是考虑到许多现代业务运营的国际性。要了解供应商在将原材料移入工厂并将成品移交给客户方面有多精明,请考虑以下问题:

物流管理团队拥有多少年的经验?
物流团队在管理国际法规,关税和运输流程方面是否具有丰富的经验?
包装,标签和运输惯例是否与制造过程相同?
他们在地理位置上是否能够支持您的供应链并最大程度地减少运输时间和成本?
他们的财务实力是否足以支持和发展您的业务?
他们是否强大到足以在规定的期限内一致地向供应商付款并保持其/您的供应链畅通?
它们是否足够强大,能够在一个动荡的市场中生存,在这个动荡的市场中,三分之一的供应基础要么被迫破产,要么每五年被更大的竞争对手强迫收购?
当他们(或您)失去最大的客户或经济衰退打击时,他们会发生什么?
当一切中心的决策者缺席时,会发生什么?人员和流程是否足够强大以使事情不断发展?

结论

合同制造商所做的不只是交付零件。他们提供的广泛服务组合-如果做得很好-有望为您的公司提供巨大的价值。选择能够兑现承诺的合同制造合作伙伴需要进行更深入的调查,而不是通过对候选人的报价和质量审核结果进行典型评估来完成。当您评估潜在的合同制造合作伙伴时,与员工互动并参观设施时,请提出周到的问题,这一点很重要。最终,该过程与为自己的员工雇用人员没有什么不同。确定要寻找的属性,经验水平和其他特征,向求职者提问以揭示这些属性,最后,要求查看证实其答案的确凿证据。这样,您将大大增加选择能够提供企业所需性能的合同制造商的可能性。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Paul Burkholder ,August 27, 2019】

汽车接线经历了一场结构革命

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1049 次浏览 • 2019-12-25 08:27 • 来自相关话题

汽车中的电子内容已成倍增长,导致单辆汽车的接线重量超过150磅,目前都是手工组装。随着车辆复杂度的增加,需要一种新的接线范例。





 
汽车配线正在经历一场革命。从车辆中电子内容的爆炸性增长到电气化和自治系统的出现,公司设计,工程,制造和交付车辆线束的方式已经完全改变。西门子集成电气系统事业部汽车和运输业务总监Doug Burcicki一直密切关注过去三十年来重塑汽车系统的变革。Burcicki一年前被德国西门子公司收购时曾在设计软件公司Mentor Graphics任职,在此之前,他曾在日本汽车电子线束巨头Yazaki工作了25年,并在其中25人中支持GM和克莱斯勒。我们与他谈论了已经发生的变化以及即将发生的更多变化。

汽车行业正以惊人的速度发展,汽车制造商已经进行了一些重大的产品组合变更,以跟上不断变化的电子要求。这对于在这个市场工作的电子设计师意味着什么?


汽车OEM厂商正在寻找新的电气架构,以简化线束设计,从而可以最大程度地降低布线复杂性和成本。他们只需要:布线行业与80年前没有什么不同。汽车线束仍由单独安装数千个组件的人员手动构建。设计的体系结构对OEM业务模型有巨大影响。对于一级OEM而言,线束是一种劳动密集型产品,因此它们利用了全球成本最低的劳动力。制造每辆汽车的线束需要成千上万的零件号,最终成品重达150磅或更多。因此,他们必须协调这些产品的所有材料和组件,并将它们运送到世界各地。这造成了难以置信的长,

简化的汽车线束设计将使其更自动化的组装和交付过程,并使OEM能够更快地实施变更,这将降低整个链的成本。除了制造线束所需的原材料(包括连接器,端子,电线,胶带和其他各种组件)外,OEM厂商还必须存储一定数量的库存,以防止潜在的供应中断。当前的运营模式有很多隐性成本。如果OEM可以通过设计新的线束架构来实现一定百分比的制造自动化,那么他们将获得巨大的收益。

哪些标准与线束设计有关?


标准化一直是圣杯,但是某些地区比其他地区做得更好。德国在为汽车设计平台方面做得相当出色,而北美汽车业却真的很挣扎。





 
汽车线束的变化非常大。不仅是低成本,重型或豪华平台。当然,存在优化的架构,尤其是在成本和重量方面。包装空间和体积的严格物理限制要求后者。但是,已经出现了许多不同的体系结构来满足单个车辆设计的需求,并且随着汽车继续利用下一代新技术,它们将继续发展。例如,自动驾驶汽车将必须实现集中式数据存储和可扩展的模块化系统架构,并且布线和网络组件也必须发展以支持它们。问题在于,应对下一代布线挑战的解决方案是光学的还是无线的,而不仅仅是铜缆。

目前,汽车以太网正在大力推动。以太网在速度和可靠性方面解决了许多问题,但它未能满足车辆的高速网络需求。此外,以太网路由也不会提供OEM可以将其用作一种万能的解决方案的标准化产品。肯定会有一些标准的CAN,LIN和以太网方法,但最重要的是,由于技术上的要求,它们始终会是专有协议和特定于应用程序的协议。因此,OEM仍然没有真正的标准化答案。

行业整合如何影响这些发展?


已经进行了很多投资以及并购。系统集成商-博世,康迪,麦格纳-一直在收购令他们感兴趣的产品。在组件供应商中,像Rosenberger这样的独立公司预计将在高速组件方面保持领先地位。对于诸如Delphi [现在的Aptiv]或Yazaki之类的公司,开发程序往往更加集成和复杂。这些公司专注于小型化和辅助锁定功能,并且在人机工程学上也有重点。此外,Molex最近收购了天线公司Laird,该公司生产的鱼翅天线旨在替代传统的桅杆天线或后窗格栅天线。我们将在整个汽车供应链中看到更多此类合并和集成。

我们是否需要将这些新架构方法作为基础的路线图?


是。过去,如果您向车辆添加了诸如电动窗的功能,则还向其线束中添加了电动窗模块。当您查看当前的体系结构方法时,工程师现在必须实现“窗口”之类的功能。当今的汽车工程师必须考虑可以通过中央控制台上的软开关,门上的硬开关,甚至语音激活。这意味着必须使用软件解决方案来实现更多功能,而软件解决方案应为各个OEM支持更标准化的汽车架构。这种用于汽车架构的方法还将导致更多的组件重用,这意味着具有冗余软件模块甚至更多诊断的更少但更大的组件应用程序。

随着车辆变得越来越由软件驱动,对诊断的更大需求将有助于确保关键系统的功能性能。连接器和插头产品除了不断扩展的核心功能套件之外,还需要更精细的数据和电源通信,备份或故障安全机制以及强大的诊断功能。

汽车公司是否为此做好了准备?

过去的六,七年是相对自由的。我们正处在过度炒作的时期,每个人都感到兴奋和过度乐观,而银行和投资公司却在四处乱投钱。他们看到了一个市场,但他们不知道谁去做。

现在,交易减少了,但交易规模更大且更具战略意义。通过与Rivian的交易[Rivian在2019年春季从通用汽车公司获得5亿美元的投资,并在亚马逊获得7亿美元的投资],福特说,'我现在想使我的投资组合中的很大一部分实现电气化',并且这样做,节省了自己两年的研发时间。如果您相信这项技术,那将是明智的选择,但这是一种不同的商业模式,对汽车行业来说是一个巨大的变化。

20或30年间,围绕不同的汽车架构进行了研究和活动。追溯到1950年代和1960年代,可能有几十条电路。喇叭,车外灯,调幅收音机,扬声器等。然后是电动座椅,电动窗户,空调,立体声和导航系统以及后座娱乐场所。汽车在相对较短的时间内从只有十几个插头变成了数千个插头,这对线束组件数量和复杂性产生了重大影响,并且完成了复杂性管理的艰巨任务。

今天,复杂性管理涉及什么?

由于消费者口味和个人品牌标识的差异,有数千种汽车线束变体。每辆车的线束都有数千个零件变体和数千个潜在特征组合。这导致车辆组装厂将数以百万计的零件组合在一起。这些组合中大约有90%很少(如果有订购的话),但是为了以防万一,供应商仍然必须创建所有这些数据,并管理影响每种可能变体的变更。除了产品设计之外,所有企业资源计划(ERP)系统,制造执行系统(MES),物流和IT成本都是巨大的。还涉及付款和合同问题。因此,就目前而言,您可以轻松地让制造商及其设备供应商对永不发货的零件号进行模具投资。OEM花费大量时间和资源来解决这个问题。

必须付出一些。

是。汽车布线行业正处于架构,物理结构和线束类型方面的巨大颠覆之中,这将直接影响车辆的自动化潜力以及可制造它们的地区。它会在某些平台之前先后在波浪中和某些平台周围发生,在某些情况下,这将需要数十年的时间,但它将会发生。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Gale Morrison,August 27, 2019】 查看全部
汽车中的电子内容已成倍增长,导致单辆汽车的接线重量超过150磅,目前都是手工组装。随着车辆复杂度的增加,需要一种新的接线范例。

automotive-wire-harness-768x366.jpg

 
汽车配线正在经历一场革命。从车辆中电子内容的爆炸性增长到电气化和自治系统的出现,公司设计,工程,制造和交付车辆线束的方式已经完全改变。西门子集成电气系统事业部汽车和运输业务总监Doug Burcicki一直密切关注过去三十年来重塑汽车系统的变革。Burcicki一年前被德国西门子公司收购时曾在设计软件公司Mentor Graphics任职,在此之前,他曾在日本汽车电子线束巨头Yazaki工作了25年,并在其中25人中支持GM和克莱斯勒。我们与他谈论了已经发生的变化以及即将发生的更多变化。

汽车行业正以惊人的速度发展,汽车制造商已经进行了一些重大的产品组合变更,以跟上不断变化的电子要求。这对于在这个市场工作的电子设计师意味着什么?


汽车OEM厂商正在寻找新的电气架构,以简化线束设计,从而可以最大程度地降低布线复杂性和成本。他们只需要:布线行业与80年前没有什么不同。汽车线束仍由单独安装数千个组件的人员手动构建。设计的体系结构对OEM业务模型有巨大影响。对于一级OEM而言,线束是一种劳动密集型产品,因此它们利用了全球成本最低的劳动力。制造每辆汽车的线束需要成千上万的零件号,最终成品重达150磅或更多。因此,他们必须协调这些产品的所有材料和组件,并将它们运送到世界各地。这造成了难以置信的长,

简化的汽车线束设计将使其更自动化的组装和交付过程,并使OEM能够更快地实施变更,这将降低整个链的成本。除了制造线束所需的原材料(包括连接器,端子,电线,胶带和其他各种组件)外,OEM厂商还必须存储一定数量的库存,以防止潜在的供应中断。当前的运营模式有很多隐性成本。如果OEM可以通过设计新的线束架构来实现一定百分比的制造自动化,那么他们将获得巨大的收益。

哪些标准与线束设计有关?


标准化一直是圣杯,但是某些地区比其他地区做得更好。德国在为汽车设计平台方面做得相当出色,而北美汽车业却真的很挣扎。

auto-wire-harness-768x359.jpg

 
汽车线束的变化非常大。不仅是低成本,重型或豪华平台。当然,存在优化的架构,尤其是在成本和重量方面。包装空间和体积的严格物理限制要求后者。但是,已经出现了许多不同的体系结构来满足单个车辆设计的需求,并且随着汽车继续利用下一代新技术,它们将继续发展。例如,自动驾驶汽车将必须实现集中式数据存储和可扩展的模块化系统架构,并且布线和网络组件也必须发展以支持它们。问题在于,应对下一代布线挑战的解决方案是光学的还是无线的,而不仅仅是铜缆。

目前,汽车以太网正在大力推动。以太网在速度和可靠性方面解决了许多问题,但它未能满足车辆的高速网络需求。此外,以太网路由也不会提供OEM可以将其用作一种万能的解决方案的标准化产品。肯定会有一些标准的CAN,LIN和以太网方法,但最重要的是,由于技术上的要求,它们始终会是专有协议和特定于应用程序的协议。因此,OEM仍然没有真正的标准化答案。

行业整合如何影响这些发展?


已经进行了很多投资以及并购。系统集成商-博世,康迪,麦格纳-一直在收购令他们感兴趣的产品。在组件供应商中,像Rosenberger这样的独立公司预计将在高速组件方面保持领先地位。对于诸如Delphi [现在的Aptiv]或Yazaki之类的公司,开发程序往往更加集成和复杂。这些公司专注于小型化和辅助锁定功能,并且在人机工程学上也有重点。此外,Molex最近收购了天线公司Laird,该公司生产的鱼翅天线旨在替代传统的桅杆天线或后窗格栅天线。我们将在整个汽车供应链中看到更多此类合并和集成。

我们是否需要将这些新架构方法作为基础的路线图?


是。过去,如果您向车辆添加了诸如电动窗的功能,则还向其线束中添加了电动窗模块。当您查看当前的体系结构方法时,工程师现在必须实现“窗口”之类的功能。当今的汽车工程师必须考虑可以通过中央控制台上的软开关,门上的硬开关,甚至语音激活。这意味着必须使用软件解决方案来实现更多功能,而软件解决方案应为各个OEM支持更标准化的汽车架构。这种用于汽车架构的方法还将导致更多的组件重用,这意味着具有冗余软件模块甚至更多诊断的更少但更大的组件应用程序。

随着车辆变得越来越由软件驱动,对诊断的更大需求将有助于确保关键系统的功能性能。连接器和插头产品除了不断扩展的核心功能套件之外,还需要更精细的数据和电源通信,备份或故障安全机制以及强大的诊断功能。

汽车公司是否为此做好了准备?

过去的六,七年是相对自由的。我们正处在过度炒作的时期,每个人都感到兴奋和过度乐观,而银行和投资公司却在四处乱投钱。他们看到了一个市场,但他们不知道谁去做。

现在,交易减少了,但交易规模更大且更具战略意义。通过与Rivian的交易[Rivian在2019年春季从通用汽车公司获得5亿美元的投资,并在亚马逊获得7亿美元的投资],福特说,'我现在想使我的投资组合中的很大一部分实现电气化',并且这样做,节省了自己两年的研发时间。如果您相信这项技术,那将是明智的选择,但这是一种不同的商业模式,对汽车行业来说是一个巨大的变化。

20或30年间,围绕不同的汽车架构进行了研究和活动。追溯到1950年代和1960年代,可能有几十条电路。喇叭,车外灯,调幅收音机,扬声器等。然后是电动座椅,电动窗户,空调,立体声和导航系统以及后座娱乐场所。汽车在相对较短的时间内从只有十几个插头变成了数千个插头,这对线束组件数量和复杂性产生了重大影响,并且完成了复杂性管理的艰巨任务。

今天,复杂性管理涉及什么?

由于消费者口味和个人品牌标识的差异,有数千种汽车线束变体。每辆车的线束都有数千个零件变体和数千个潜在特征组合。这导致车辆组装厂将数以百万计的零件组合在一起。这些组合中大约有90%很少(如果有订购的话),但是为了以防万一,供应商仍然必须创建所有这些数据,并管理影响每种可能变体的变更。除了产品设计之外,所有企业资源计划(ERP)系统,制造执行系统(MES),物流和IT成本都是巨大的。还涉及付款和合同问题。因此,就目前而言,您可以轻松地让制造商及其设备供应商对永不发货的零件号进行模具投资。OEM花费大量时间和资源来解决这个问题。

必须付出一些。

是。汽车布线行业正处于架构,物理结构和线束类型方面的巨大颠覆之中,这将直接影响车辆的自动化潜力以及可制造它们的地区。它会在某些平台之前先后在波浪中和某些平台周围发生,在某些情况下,这将需要数十年的时间,但它将会发生。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Gale Morrison,August 27, 2019】

借助DisplayPort 2.0,视频显示器取得了巨大飞跃

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1377 次浏览 • 2019-12-24 08:25 • 来自相关话题

最新的DisplayPort连接器标准将提供沉浸式游戏,内容流和数字显示所需的更高性能,以及更高的分辨率和高动态范围功能。





 
家庭影迷,视频游戏玩家,事件投影师以及视频墙和多屏链PC显示器的设计师都有理由感到高兴:期待已久的DisplayPort音频/视频标准更新已经到来。新的DisplayPort连接器将对基于屏幕的技术产生革命性的影响,使数字显示器与最新一代的高速设备兼容。这项重要的连接性升级意味着屏幕将能够跟上更快的信号和发送大量数据的速度。电影,游戏,数字显示器和演示文稿将以完整的分辨率,深度和丰富度表现,而不会出现滞后或失真,并且具有最大的色彩复杂度:每像素24位传输当前支持2670万种色彩,

这些变化在外形尺寸上并不具有震撼力。DisplayPort 2.0连接器将具有与当前DisplayPort 1.3连接器相同的物理外壳。但这就是相似性结束的地方。在连接器内,DisplayPort 2.0 电缆内部具有四个Thunderbolt 3链接,使其能够将标准带宽增加三倍,达到77.37Gb / s。新标准将支持60Hz时的一个16K信号,120Hz时的两个8K信号或60Hz时的三个10K信号,所有这些均以30比特每像素(bpp)4:4:4 HDR的形式进行,而无需压缩。与可支持10Gb / s速度的新型有源光缆配合使用,连接器技术的这一进步将影响笔记本电脑,PC,电视,游戏系统和商业屏幕应用中的屏幕和显示器。增强和虚拟现实应用程序将通过DisplayPort 2.0向前飞跃。





 
DisplayPort产品由连接器公司提供,包括TE Con​​nectivity,Molex,FCI Amphenol和JAE Electronics。在接下来的几个月中,我们将开始看到Display 2.0产品,并且新的连接器将向后兼容早期的DisplayPort以及HDMI,VGA和DVI。适配器将可用于旧产品。它可以与USB和Thunderbolt等标准结合使用。DisplayPort是视频电子标准协会(VESA)的标准。我们与VESA执行总监Bill Lempesis进行了交谈,以了解更多信息。





VESA执行董事Bill Lempesis
 
除了计算机监视器之外,DisplayPort还影响哪些类型的视频显示?

DisplayPort适用于任何视觉显示应用程序。DisplayPort源设备不仅可以通过DisplayPort协议转换器驱动DisplayPort显示器,而且可以驱动HDMI显示器和VGA投影仪。除了用作外部接口外,DisplayPort还是用于大多数笔记本电脑和高端平板电脑的嵌入式DisplayPort(eDP)接口的基础。eDP用于汽车中的高分辨率显示。DisplayPort可以DisplayPort Alt Mode的形式用作USB Type-C连接器的视频输出。

DisplayPort 2.0将主要影响高分辨率,高端产品,例如游戏计算机,还是对视频产生广泛影响?

DisplayPort 2.0的高显示传输数据带宽(称为超高比特率(UHBR))将使高端产品(例如游戏计算机/显示器)受益。它还将使多功能扩展坞和用于VR / AR的头戴式显示器受益。DisplayPort 2.0引入了三个新的数据速率:每通道10Gb / s(UHBR10),每通道13.5Gb / s(UHBR13.5)和每通道20Gb / s(UHBR20)。通过使用所有四个通道,DisplayPort 2.0可提供最大80Gb / s的链路带宽或77.37 Gb / s的最大有效负载,与之前版本的DisplayPort相比,增加了三倍。





 
但是,即使在分辨率更高的显示器(例如1080p)上,DisplayPort 2.0仍可节省系统电源(例如,使用面板回放功能),并增强了将单个USB Type-C连接器用于多台显示器和高速显示器的能力。 USB数据并发。

旧版本的DisplayPort是否仍将在新产品中使用,还是行业完全向2.0迈进?

DisplayPort 2.0与DisplayPort标准的先前版本完全向后兼容。因此,为早期版本的DisplayPort构建的设备和为DisplayPort 2.0构建的设备可以互操作。虽然有些公司可能会继续实施DisplayPort标准以前版本中涵盖的DisplayPort 2.0功能或性能水平的子集,但我们预计大多数正在开发新产品的设备制造商将开始采用DisplayPort 2.0的新功能和性能水平,例如更高的刷新率下的更高分辨率,对多种显示配置的支持以及更高的电源效率。

这对产品设计师的连接器选择有何影响?

本地DisplayPort连接器和USB C型连接器支持UHBR速率。已通过DP8K认证的现有DisplayPort电缆和能够支持USB3.x SuperSpeed的现有USB Type-C电缆均支持UHBR10,它们均为无源电缆,且长度至少为2米。VESA的DisplayPort设备能够支持UHBR速率的显示流压缩(DSC)标准进一步利用了DisplayPort 2.0连接的实用性。较高的比特率模式(UHBR13.5和UHBR20)最初仅限于系留电缆设备,例如笔记本电脑扩展坞或AR / VR耳机,但是电缆技术的未来发展可能会支持这些较高的模式,从而通过可分离电缆为更广泛的应用提供支持。





 
就新规格而言,本机DisplayPort连接器和USB Type-C连接器具有哪些独特优势?

要求具有USB Type-C连接器的设备在USB Type-C VBUS引脚上提供至少4.5W的功率。具有多个DisplayPort输出端口的图形加速器附加卡使用本机DisplayPort连接器,以最大程度地降低电源要求。USB-C连接器具有USB3.x SuperSpeed数据功能和电源充电功能,非常适合多功能扩展坞和头戴式显示器。全尺寸标准DisplayPort连接器还包括闩锁选项,这对于商业和专业应用(例如数字标牌)通常是理想的。

新规范如何影响电缆决策?

DisplayPort 2.0中可用的更高链接速率将对电缆性能提出更多要求。DisplayPort 2.0还将增加对有源电缆的需求,例如,如今与Thunderbolt电缆一样。随着显示器开始利用DisplayPort 2.0所提供的更高性能,有源电缆的需求可能会增加。

该规范是否完全满足了5G的要求?

5G将增强移动设备的流传输能力。DisplayPort 2.0可帮助具有5G功能的移动设备驱动高分辨率,高帧速和HDR功能的显示器。





 
下一个更新(3.0?)需要解决哪些挑战?

自DisplayPort的第一版于2006年发布以来,VESA多年来一直在不断发展该标准,以预测市场的未来需求。已经发布了更新版本的DisplayPort,不仅支持更高的分辨率,而且还支持新的视频功能,例如具有前向纠错功能的视频压缩,多显示流和HDR。DisplayPort的未来版本将继续沿这条道路发展,以解决驱动显示器时的进一步可扩展性。

视频设计工程师还应了解此规范吗?

到目前为止,VESA仅完成了对每通道10Gb / s链路速率的电缆要求。对于每通道13.5和20Gb / s的更高速率,VESA当前正在评估有关改进连接器和电缆电气参数的建议。当我们制定电缆规范和最终电缆规范时,使VESA吸引连接器和电缆供应商的更多参与和参与将非常有价值。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Amy Goetzman,September 3, 2019】
  查看全部
最新的DisplayPort连接器标准将提供沉浸式游戏,内容流和数字显示所需的更高性能,以及更高的分辨率和高动态范围功能。

DisplayPort-Feature-768x509.jpg

 
家庭影迷,视频游戏玩家,事件投影师以及视频墙和多屏链PC显示器的设计师都有理由感到高兴:期待已久的DisplayPort音频/视频标准更新已经到来。新的DisplayPort连接器将对基于屏幕的技术产生革命性的影响,使数字显示器与最新一代的高速设备兼容。这项重要的连接性升级意味着屏幕将能够跟上更快的信号和发送大量数据的速度。电影,游戏,数字显示器和演示文稿将以完整的分辨率,深度和丰富度表现,而不会出现滞后或失真,并且具有最大的色彩复杂度:每像素24位传输当前支持2670万种色彩,

这些变化在外形尺寸上并不具有震撼力。DisplayPort 2.0连接器将具有与当前DisplayPort 1.3连接器相同的物理外壳。但这就是相似性结束的地方。在连接器内,DisplayPort 2.0 电缆内部具有四个Thunderbolt 3链接,使其能够将标准带宽增加三倍,达到77.37Gb / s。新标准将支持60Hz时的一个16K信号,120Hz时的两个8K信号或60Hz时的三个10K信号,所有这些均以30比特每像素(bpp)4:4:4 HDR的形式进行,而无需压缩。与可支持10Gb / s速度的新型有源光缆配合使用,连接器技术的这一进步将影响笔记本电脑,PC,电视,游戏系统和商业屏幕应用中的屏幕和显示器。增强和虚拟现实应用程序将通过DisplayPort 2.0向前飞跃。

DP8K-Cable-768x576.png

 
DisplayPort产品由连接器公司提供,包括TE Con​​nectivity,Molex,FCI Amphenol和JAE Electronics。在接下来的几个月中,我们将开始看到Display 2.0产品,并且新的连接器将向后兼容早期的DisplayPort以及HDMI,VGA和DVI。适配器将可用于旧产品。它可以与USB和Thunderbolt等标准结合使用。DisplayPort是视频电子标准协会(VESA)的标准。我们与VESA执行总监Bill Lempesis进行了交谈,以了解更多信息。

Bill-Lempesis-photo-e1567094632122.png

VESA执行董事Bill Lempesis
 
除了计算机监视器之外,DisplayPort还影响哪些类型的视频显示?

DisplayPort适用于任何视觉显示应用程序。DisplayPort源设备不仅可以通过DisplayPort协议转换器驱动DisplayPort显示器,而且可以驱动HDMI显示器和VGA投影仪。除了用作外部接口外,DisplayPort还是用于大多数笔记本电脑和高端平板电脑的嵌入式DisplayPort(eDP)接口的基础。eDP用于汽车中的高分辨率显示。DisplayPort可以DisplayPort Alt Mode的形式用作USB Type-C连接器的视频输出。

DisplayPort 2.0将主要影响高分辨率,高端产品,例如游戏计算机,还是对视频产生广泛影响?

DisplayPort 2.0的高显示传输数据带宽(称为超高比特率(UHBR))将使高端产品(例如游戏计算机/显示器)受益。它还将使多功能扩展坞和用于VR / AR的头戴式显示器受益。DisplayPort 2.0引入了三个新的数据速率:每通道10Gb / s(UHBR10),每通道13.5Gb / s(UHBR13.5)和每通道20Gb / s(UHBR20)。通过使用所有四个通道,DisplayPort 2.0可提供最大80Gb / s的链路带宽或77.37 Gb / s的最大有效负载,与之前版本的DisplayPort相比,增加了三倍。

VESA_DisplayPort_2.0_Chart-619x1024_.jpg

 
但是,即使在分辨率更高的显示器(例如1080p)上,DisplayPort 2.0仍可节省系统电源(例如,使用面板回放功能),并增强了将单个USB Type-C连接器用于多台显示器和高速显示器的能力。 USB数据并发。

旧版本的DisplayPort是否仍将在新产品中使用,还是行业完全向2.0迈进?

DisplayPort 2.0与DisplayPort标准的先前版本完全向后兼容。因此,为早期版本的DisplayPort构建的设备和为DisplayPort 2.0构建的设备可以互操作。虽然有些公司可能会继续实施DisplayPort标准以前版本中涵盖的DisplayPort 2.0功能或性能水平的子集,但我们预计大多数正在开发新产品的设备制造商将开始采用DisplayPort 2.0的新功能和性能水平,例如更高的刷新率下的更高分辨率,对多种显示配置的支持以及更高的电源效率。

这对产品设计师的连接器选择有何影响?

本地DisplayPort连接器和USB C型连接器支持UHBR速率。已通过DP8K认证的现有DisplayPort电缆和能够支持USB3.x SuperSpeed的现有USB Type-C电缆均支持UHBR10,它们均为无源电缆,且长度至少为2米。VESA的DisplayPort设备能够支持UHBR速率的显示流压缩(DSC)标准进一步利用了DisplayPort 2.0连接的实用性。较高的比特率模式(UHBR13.5和UHBR20)最初仅限于系留电缆设备,例如笔记本电脑扩展坞或AR / VR耳机,但是电缆技术的未来发展可能会支持这些较高的模式,从而通过可分离电缆为更广泛的应用提供支持。

DisplayPort-2.0-connection_.jpg

 
就新规格而言,本机DisplayPort连接器和USB Type-C连接器具有哪些独特优势?

要求具有USB Type-C连接器的设备在USB Type-C VBUS引脚上提供至少4.5W的功率。具有多个DisplayPort输出端口的图形加速器附加卡使用本机DisplayPort连接器,以最大程度地降低电源要求。USB-C连接器具有USB3.x SuperSpeed数据功能和电源充电功能,非常适合多功能扩展坞和头戴式显示器。全尺寸标准DisplayPort连接器还包括闩锁选项,这对于商业和专业应用(例如数字标牌)通常是理想的。

新规范如何影响电缆决策?

DisplayPort 2.0中可用的更高链接速率将对电缆性能提出更多要求。DisplayPort 2.0还将增加对有源电缆的需求,例如,如今与Thunderbolt电缆一样。随着显示器开始利用DisplayPort 2.0所提供的更高性能,有源电缆的需求可能会增加。

该规范是否完全满足了5G的要求?

5G将增强移动设备的流传输能力。DisplayPort 2.0可帮助具有5G功能的移动设备驱动高分辨率,高帧速和HDR功能的显示器。

DisplayPort-Connector-e1567225190220.jpg

 
下一个更新(3.0?)需要解决哪些挑战?

自DisplayPort的第一版于2006年发布以来,VESA多年来一直在不断发展该标准,以预测市场的未来需求。已经发布了更新版本的DisplayPort,不仅支持更高的分辨率,而且还支持新的视频功能,例如具有前向纠错功能的视频压缩,多显示流和HDR。DisplayPort的未来版本将继续沿这条道路发展,以解决驱动显示器时的进一步可扩展性。

视频设计工程师还应了解此规范吗?

到目前为止,VESA仅完成了对每通道10Gb / s链路速率的电缆要求。对于每通道13.5和20Gb / s的更高速率,VESA当前正在评估有关改进连接器和电缆电气参数的建议。当我们制定电缆规范和最终电缆规范时,使VESA吸引连接器和电缆供应商的更多参与和参与将非常有价值。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Amy Goetzman,September 3, 2019】
 

使用自定义Pogo引脚设计构建更好的设备连接器

atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1284 次浏览 • 2019-12-23 08:33 • 来自相关话题

行业标准的连接器并不总是能完成工作。久经考验的连接器在公众场合的失败促使一支设计团队使用pogo pin设计了一种灵活而可靠的新解决方案。这是他们的做法。
 
几年前,当一个主要的OEM手机品牌在智能手机和平板电脑上展示用于智能手机和平板电脑的支架设备时,互连在展示的第一天就失败了。尽管标准的微型USB和微型HDMI连接器在设备市场中得到了广泛使用,但该通讯座设备是为跨多个智能手机和平板电脑产品线使用而设计的,因此无法针对特定的主体设计其结构。从通讯座中取出设备时发生故障。需要一个新的连接。

重新设计过程的第一步确定,必须控制插入和拔出的角度以保护连接器不受损坏。包装结构将限制方向并防止损坏问题,但也将设计的多功能性限制为单个特定设备。另一个有效的对策是设计一个比连接器稍大的导轨,但这与智能手机和平板电脑等终端设备所要求的小而薄的连接器尺寸相反。该解决方案所需要的设计必须能够防止破损,同时又能在小型,薄型和优雅的最终产品中提供出色的性能。





 
设计师研究了各种概念,包括支架侧连接器在拆卸时会旋转并跟进的结构以及带百叶窗的选件,但最人性化的连接器似乎是所谓的品牌配对型连接器带有磁性端口。但是,这种大型连接器不适用于便携式设备,而在小型化的连接器中,其触点太弱了。为了结合用户友好性和小型化,开发了带有可保护触点的百叶窗的连接器的概念。

这种称为Mag-Fit的概念被归类为表面型连接,而不是插入型,并在行业标准连接器中采用。在这种类型中,插头侧仅具有接触垫。这是一种非常简单的结构,可以保持较小的尺寸,并且可以低成本生产。相对/插座连接器具有配合触点和通过弹簧压靠在垫上的结构。通过使用磁体,可以仅通过磁力将连接器引导到正确的位置。可以通过较小的旋转力或轻微的扭转作用实现断开。

Mag-Fit概念的第一个版本充分保护了连接器并且易于使用,但是高速信号传输受到限制。尽管它能够应付当时被广泛使用的USB 2.0规范,但它在处理信号方面比USB 3.0设备的5Gb / s更快。连接器的信号触点具有弹簧结构,在许多情况下,其结构变得过于复杂,无法获得足够的记忆力和作用力。当弹簧旋转两圈或更多时,就会产生线圈特性,因此不适用于高速传输。尽管仅需转两圈,它就有可能对应于某个速度。弹簧可以处理的圈数取决于所需的弹簧特性和可用的物理空间。如果宽度有限制,则匝数将增加。在便携式消费电子设备中,宽度和高度通常都受到限制。因此,最初的Mag-Fit需要一个新的概念,该概念独立于复位弹簧的结构,并且如果弹簧具有两个或更多的匝数,则仍允许高速传输。这个想法是机械和电力的分离。

对于高速信号路由,该团队选择了细同轴电缆和柔性印刷电路(FPC)连接器。对于表面类型,他们选择了简单的伸缩弹簧,也称为弹簧加载触点或弹簧针。

Pogo Pins的优缺点

如果简单的弹簧足够大,则其强度足以抵御外力,但由于其容易变形,因此无法小型化以适合较小的空间。另一方面,pogo pin是一种非常传统的产品,是作为测试探针应用程序开发的。在测试探针应用中,弹簧针被设置为由夹具从上方直接按压。如今,弹簧针被用于可穿戴手表的充电终端,与台式键盘的连接以及其他消费电子设备。





弹簧针的基本结构。图片由CCP Contact Probes Co. Ltd.,Wikimedia,CC BY-SA 4.0提供。 

但是,弹簧针仍会引起一些问题。为了抵消它们,可以在销子周围设计一种壁式设备,以防止侧面损坏。但是,它们对于表面型连接几乎没有用处,而必须进行简单的连接和拆卸。如果在装卸方向上没有度数自由度,则弹簧针只能沿笔直的方向接受,这并不总是有用的。另外,根据保护触点的结构,Mag-Fit连接器可以以任何180°的角度拆卸,并且可以承受100,000次或更长时间的插入和移除寿命。

对于便携式电子设备,小尺寸和轻量是基本需求。随着设备功能的增加,外部连接所需的引脚数也趋于增加,进一步减小间距的需求也随之增加。为了减小弹簧针的间距,必须缩小针的直径,该直径通常已经小到2.5mm。为了进一步减小间距,可以将一排弹簧针重新排列为两行排列。但是,在两排构造中,旋转中心和触点布置线在拆卸和旋转时会移位,并且在这种状态下,始终在对角线方向上的力施加到弹簧针,这增加了产生弹簧力的可能性。接触失败。0.8mm间距是Mag-Fit系列中目前可用的最小解决方案,

弹簧针由三个部分组成:一个由两个外部固定装置组成的磁芯和一个螺旋弹簧。外部零件的机加工需要切割,并且必须在整个外部零件上镀金,这意味着制造成本高。另外,当使用多个引脚时,有必要添加零件以对齐这些引脚。

Mag-Fit配置允许信号通过复位弹簧传递,并通过普通的连接器顺序压制过程批量生产触点。这些连接器由保护器和主体(绝缘体)组成,因此其制造成本低于pogo pin的制造成本。但是,Mag-Fit连接器确实需要定制开发和工具成本。这样,在小批量生产和小数量的情况下,弹簧狗的总成本可能会更便宜。

电子元件的进步继续以巨大的势头发展。通过如上所述将复位弹簧与信号线分开,Mag-Fit有望实现20Gb / s的传输速度,这是普通pogo pin当前无法达到的。

Mag-Fit连接器设计
 





 
在基本的Mag-Fit中,触点(即复位弹簧)被保护器覆盖,垫片侧接触触点,触点在弹性结构中变形,并且保护器也同时移动。触点以配合配置将焊盘向上推。释放配合垫时,触点将保护器向上推。上推部被设置用于保护器中的接触。触点高度设置为从保护器突出至0.2mm。为了稳定接触高度,预装了Mag-Fit。即,在初始状态下,复位弹簧将保护器向上推。

基本的高速传输Mag-Fit结构遵循基本类型,但复位弹簧和传输路径是分开的。传输路径具有微型触点和薄的同轴电缆或FPC,并且彼此焊接。

刀片类型和表面类型的选择标准

在决定选择插入类型还是表面类型时,有必要考虑连接器易于装卸​​的重要性。对于仅需要一次至几次拆卸的应用,插入式连接器解决方案更为可取。一旦装配完成,插入类型就可以独自保持装配状态。尽管在施加外力(例如张力)的应用中,可以通过添加机械锁来进一步提高保持强度。表面型连接器在模块到模块的应用中更有利。

第二个检查点是可用空间。在插入类型中,插座和插头都重叠并装配在一起,并且两者都需要相同的高度。在表面类型中,只有一侧具有垫,因此可以减小高度。当需要在主设备侧上减小外形时,选择表面类型。另一方面,另一侧可能需要用于复位弹簧的空间,因此需要相应的尺寸。

随着消费类设备功率的不断增加而尺寸的减小,标准连接器可能无法满足所有需求。创意和灵活性将迎来下一波连接器概念的浪潮,这些概念如Mag-Safe都建立在强大的现有设计基础上,但会使其变得更好。
 
【摘自Bishop杂志,作者:ACES Electronics的Nobukazu Kato和ACES North America的 Sam Martin ,September 3, 2019】 查看全部
行业标准的连接器并不总是能完成工作。久经考验的连接器在公众场合的失败促使一支设计团队使用pogo pin设计了一种灵活而可靠的新解决方案。这是他们的做法。
 
几年前,当一个主要的OEM手机品牌在智能手机和平板电脑上展示用于智能手机和平板电脑的支架设备时,互连在展示的第一天就失败了。尽管标准的微型USB和微型HDMI连接器在设备市场中得到了广泛使用,但该通讯座设备是为跨多个智能手机和平板电脑产品线使用而设计的,因此无法针对特定的主体设计其结构。从通讯座中取出设备时发生故障。需要一个新的连接。

重新设计过程的第一步确定,必须控制插入和拔出的角度以保护连接器不受损坏。包装结构将限制方向并防止损坏问题,但也将设计的多功能性限制为单个特定设备。另一个有效的对策是设计一个比连接器稍大的导轨,但这与智能手机和平板电脑等终端设备所要求的小而薄的连接器尺寸相反。该解决方案所需要的设计必须能够防止破损,同时又能在小型,薄型和优雅的最终产品中提供出色的性能。

Charger-for-Phone-300x300.jpg

 
设计师研究了各种概念,包括支架侧连接器在拆卸时会旋转并跟进的结构以及带百叶窗的选件,但最人性化的连接器似乎是所谓的品牌配对型连接器带有磁性端口。但是,这种大型连接器不适用于便携式设备,而在小型化的连接器中,其触点太弱了。为了结合用户友好性和小型化,开发了带有可保护触点的百叶窗的连接器的概念。

这种称为Mag-Fit的概念被归类为表面型连接,而不是插入型,并在行业标准连接器中采用。在这种类型中,插头侧仅具有接触垫。这是一种非常简单的结构,可以保持较小的尺寸,并且可以低成本生产。相对/插座连接器具有配合触点和通过弹簧压靠在垫上的结构。通过使用磁体,可以仅通过磁力将连接器引导到正确的位置。可以通过较小的旋转力或轻微的扭转作用实现断开。

Mag-Fit概念的第一个版本充分保护了连接器并且易于使用,但是高速信号传输受到限制。尽管它能够应付当时被广泛使用的USB 2.0规范,但它在处理信号方面比USB 3.0设备的5Gb / s更快。连接器的信号触点具有弹簧结构,在许多情况下,其结构变得过于复杂,无法获得足够的记忆力和作用力。当弹簧旋转两圈或更多时,就会产生线圈特性,因此不适用于高速传输。尽管仅需转两圈,它就有可能对应于某个速度。弹簧可以处理的圈数取决于所需的弹簧特性和可用的物理空间。如果宽度有限制,则匝数将增加。在便携式消费电子设备中,宽度和高度通常都受到限制。因此,最初的Mag-Fit需要一个新的概念,该概念独立于复位弹簧的结构,并且如果弹簧具有两个或更多的匝数,则仍允许高速传输。这个想法是机械和电力的分离。

对于高速信号路由,该团队选择了细同轴电缆和柔性印刷电路(FPC)连接器。对于表面类型,他们选择了简单的伸缩弹簧,也称为弹簧加载触点或弹簧针。

Pogo Pins的优缺点

如果简单的弹簧足够大,则其强度足以抵御外力,但由于其容易变形,因此无法小型化以适合较小的空间。另一方面,pogo pin是一种非常传统的产品,是作为测试探针应用程序开发的。在测试探针应用中,弹簧针被设置为由夹具从上方直接按压。如今,弹簧针被用于可穿戴手表的充电终端,与台式键盘的连接以及其他消费电子设备。

Pogo-Pin-Structure-Drawing.png

弹簧针的基本结构。图片由CCP Contact Probes Co. Ltd.,Wikimedia,CC BY-SA 4.0提供。 

但是,弹簧针仍会引起一些问题。为了抵消它们,可以在销子周围设计一种壁式设备,以防止侧面损坏。但是,它们对于表面型连接几乎没有用处,而必须进行简单的连接和拆卸。如果在装卸方向上没有度数自由度,则弹簧针只能沿笔直的方向接受,这并不总是有用的。另外,根据保护触点的结构,Mag-Fit连接器可以以任何180°的角度拆卸,并且可以承受100,000次或更长时间的插入和移除寿命。

对于便携式电子设备,小尺寸和轻量是基本需求。随着设备功能的增加,外部连接所需的引脚数也趋于增加,进一步减小间距的需求也随之增加。为了减小弹簧针的间距,必须缩小针的直径,该直径通常已经小到2.5mm。为了进一步减小间距,可以将一排弹簧针重新排列为两行排列。但是,在两排构造中,旋转中心和触点布置线在拆卸和旋转时会移位,并且在这种状态下,始终在对角线方向上的力施加到弹簧针,这增加了产生弹簧力的可能性。接触失败。0.8mm间距是Mag-Fit系列中目前可用的最小解决方案,

弹簧针由三个部分组成:一个由两个外部固定装置组成的磁芯和一个螺旋弹簧。外部零件的机加工需要切割,并且必须在整个外部零件上镀金,这意味着制造成本高。另外,当使用多个引脚时,有必要添加零件以对齐这些引脚。

Mag-Fit配置允许信号通过复位弹簧传递,并通过普通的连接器顺序压制过程批量生产触点。这些连接器由保护器和主体(绝缘体)组成,因此其制造成本低于pogo pin的制造成本。但是,Mag-Fit连接器确实需要定制开发和工具成本。这样,在小批量生产和小数量的情况下,弹簧狗的总成本可能会更便宜。

电子元件的进步继续以巨大的势头发展。通过如上所述将复位弹簧与信号线分开,Mag-Fit有望实现20Gb / s的传输速度,这是普通pogo pin当前无法达到的。

Mag-Fit连接器设计
 

ACES-Mag-Fit-high-speed-docking-connector-1-768x597.png

 
在基本的Mag-Fit中,触点(即复位弹簧)被保护器覆盖,垫片侧接触触点,触点在弹性结构中变形,并且保护器也同时移动。触点以配合配置将焊盘向上推。释放配合垫时,触点将保护器向上推。上推部被设置用于保护器中的接触。触点高度设置为从保护器突出至0.2mm。为了稳定接触高度,预装了Mag-Fit。即,在初始状态下,复位弹簧将保护器向上推。

基本的高速传输Mag-Fit结构遵循基本类型,但复位弹簧和传输路径是分开的。传输路径具有微型触点和薄的同轴电缆或FPC,并且彼此焊接。

刀片类型和表面类型的选择标准

在决定选择插入类型还是表面类型时,有必要考虑连接器易于装卸​​的重要性。对于仅需要一次至几次拆卸的应用,插入式连接器解决方案更为可取。一旦装配完成,插入类型就可以独自保持装配状态。尽管在施加外力(例如张力)的应用中,可以通过添加机械锁来进一步提高保持强度。表面型连接器在模块到模块的应用中更有利。

第二个检查点是可用空间。在插入类型中,插座和插头都重叠并装配在一起,并且两者都需要相同的高度。在表面类型中,只有一侧具有垫,因此可以减小高度。当需要在主设备侧上减小外形时,选择表面类型。另一方面,另一侧可能需要用于复位弹簧的空间,因此需要相应的尺寸。

随着消费类设备功率的不断增加而尺寸的减小,标准连接器可能无法满足所有需求。创意和灵活性将迎来下一波连接器概念的浪潮,这些概念如Mag-Safe都建立在强大的现有设计基础上,但会使其变得更好。
 
【摘自Bishop杂志,作者:ACES Electronics的Nobukazu Kato和ACES North America的 Sam Martin ,September 3, 2019】